JP6007372B2

JP6007372B2 - チューブポンプの液体移送方法及び液体を移送する装置

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Publication number: JP6007372B2
Application number: JP2014088850A
Authority: JP
Inventors: 章川口; 泰成岡垣内
Original assignee: Duplo Seiko Corp
Current assignee: Duplo Seiko Corp
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: JP2014134209A

Description

本発明は、チューブポンプの液体移送方法及び液体を移送する装置に関するものである。

従来、わが国においては、一度使用した古紙、例えば古新聞紙やオフィス等で生じる古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。下記特許文献１には、このような再生処理に関し、古紙の裁断紙片を離解して古紙パルプを調製する古紙パルプ部と、古紙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古紙処理装置が記載されている。

特開２００７−２３４５０号公報

上記特許文献１に記載の製紙装置において、パルプ懸濁液を移送するポンプの種類がチューブポンプの場合、古紙再生処理装置の設置場所の温度が季節によって変化すると、可撓性チューブの硬度が変化するために、移送するパルプ懸濁液の液量に影響を及ぼす。

本発明は上記した課題を解決するものであり、設置位置の温度変化にかかわらず、必要となる量の液体を移送することが可能なチューブポンプの液体移送方法及び液体を移送する装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のチューブポンプの液体移送方法は、可撓性チューブと、前記可撓性チューブを押し潰しながら液体を移送する押圧ローラを備えたチューブポンプにより、液体を上流側から下流側へ移送するチューブポンプの液体移送方法であって、チューブポンプの設置位置近傍の温度を温度センサにより検出し、前記温度センサの検出値が所定の基準値より低いときには基準値以上のときより押圧ローラにより押し潰された状態から開放される際の復元力が大きい可撓性チューブが用いられるとともに、押圧ローラの移動速度を遅くする。

また、本発明の液体を移送する装置は、可撓性チューブと、前記可撓性チューブを押し潰しながら液体を移送する押圧ローラを備えたチューブポンプと、チューブポンプの設置位置近傍の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出値が所定の基準値より低いときには基準値以上のときより押圧ローラにより押し潰された状態から開放される際の復元力が大きい可撓性チューブが用いられるとともに、押圧ローラの移動速度を遅くするよう制御する制御部とを備えた。

本発明のチューブポンプの液体移送方法によれば、可撓性チューブと、前記可撓性チューブを押し潰しながら液体を移送する押圧ローラを備えたチューブポンプにより、液体を上流側から下流側へ移送するチューブポンプの液体移送方法であって、チューブポンプの設置位置近傍の温度を温度センサにより検出し、前記温度センサの検出値が所定の基準値より低いときには基準値以上のときより押圧ローラにより押し潰された状態から開放される際の復元力が大きい可撓性チューブが用いられるとともに、押圧ローラの移動速度を遅くするので、チューブポンプ設置位置近傍の温度変化にかかわらず、必要となる量の液体を移送することが可能である。

また本発明の液体を移送する装置によれば、可撓性チューブと、前記可撓性チューブを押し潰しながら液体を移送する押圧ローラを備えたチューブポンプと、チューブポンプの設置位置近傍の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出値が所定の基準値より低いときには基準値以上のときより押圧ローラにより押し潰された状態から開放される際の復元力が大きい可撓性チューブが用いられるとともに、押圧ローラの移動速度を遅くするよう制御する制御部とを備えたので、チューブポンプ設置位置近傍の温度変化にかかわらず、必要となる量の液体を移送することが可能である。

本発明の一実施形態に係るチューブポンプの液体移送方法に用いる製紙装置の概略構成図である。前記製紙装置の古紙パルプ製造部の概略構成図である。前記製紙装置の脱墨処理部の平面図及び断面図である。前記製紙装置の抄紙部のヘッドボックス及びワイヤー部の斜視図である。前記製紙装置の抄紙部のプレス部及び乾燥部、仕上げ部のカレンダー部の概略図である。前記ヘッドボックスの背面図である。図６のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図６のＣ−Ｃ線矢視断面図である。図６のＤ−Ｄ線矢視断面図である。図６のＥ−Ｅ線矢視断面図である。前記製紙装置の配管の接続状態を示す概略図である。前記製紙装置の配管の接続状態を示す概略図である。前記チューブポンプにより移送する液体の温度と流量との関係を示す図である。前記チューブポンプにより移送する液体の温度と流量との関係を示す図である。

（古紙再生処理装置の概略）
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、本発明にかかるチューブポンプの液体移送方法に用いる製紙装置の概略構成図である。本実施形態においては、製紙装置は、原料に古紙を用いる古紙再生処理装置Ｍについて記載するが、古紙以外の他の原料を用いた製紙装置においても、本発明にかかるチューブポンプの移送方法を実施可能である。図１において、製紙装置の一例としての古紙再生処理装置Ｍは、パルプ懸濁液製造部１、脱墨部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５、制御部８を一体的に備えるものである。パルプ懸濁液製造部１は、古紙６を離解した古紙パルプを含むパルプ懸濁液を製造するものであり、脱墨部２は、パルプ懸濁液製造部１において製造されたパルプ懸濁液を脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙し、抄紙により得られた湿紙の乾燥を行うものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において湿紙の乾燥を行ったものをカレンダー処理及び裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものであり、制御部８は、各部の動作を制御するものである。

(古紙パルプ製造部)
図２は、パルプ懸濁液製造部１の概略構成図である。パルプ懸濁液製造部１は、図２に示すように、古紙供給部９、計測部１７、パルパー１８を備えている。

古紙供給部９は、シュレッダー等の切断機器によって所定サイズより小さいサイズに切断された古紙６を貯留するシュレッダータンク１２１と、シュレッダータンク１２１の底部に設けられ、二点鎖線で示すように揺動することで開閉自在に構成された開閉部材１２４を備えている。

計測部１７は、古紙供給部９より供給された古紙６の重量を計測するものである。計測部１７は、古紙６を受け止める受皿１７１を備えている。受皿１７１は、図２において二点鎖線で示すように、水平姿勢からパルパー１８へ向けて傾倒する傾倒姿勢にまで傾倒可能に構成され、受皿１７１を傾動させるモータ等の駆動手段（図示省略）を有する。

パルパー１８は、計測部１７より投入された古紙６を水中において、繊維、つまり古紙パルプにまで離解するものであり、攪拌槽１８１、給水部１８２、脱墨剤供給部１８３、攪拌手段１８９、取出口１８６を備えている。

攪拌槽１８１は、有底略円筒状に形成されている。給水部１８２は、水道水などの上水を供給する上水供給部（図示省略）及び排液処理部５の白水タンク５２内の白水の双方に接続され、これら上水及び白水のいずれかまたは双方の水を攪拌槽１８１に供給するようになっている。脱墨剤供給部１８３は、攪拌槽１８１の上方に設けられ、脱墨部２の脱墨処理に必要な界面活性剤等の脱墨剤を攪拌槽１８１へ供給する。

攪拌手段１８９は、攪拌槽１８１の底部に設けられ、古紙６を給水部１８２から供給された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８７と、前記攪拌羽根１８７を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８とを備えている。

取出口１８６は、攪拌槽１８１の底部に開口して形成され、該取出口１８６に配管９１が接続された構成を有し、パルパー１８にて古紙６を離解することにより製造された古紙パルプ、水等を含有するパルプ懸濁液を取り出すようになっている。

(脱墨部)
図１に示すように、脱墨部２は、貯蔵部２１及び脱墨処理部２２を備えている。貯蔵部２１は、配管９１に設けたポンプ１１０によりパルプ懸濁液製造部１から移送されたパルプ懸濁液を一旦貯留するものである。貯蔵部２１は、円筒状の貯蔵用タンク２１１を備え、貯蔵用タンク２１１の内部には攪拌手段２１２を備えている（図１１参照）。また、貯蔵用タンク２１１の下部には、供給口２１３及び排出口２１４がともに開口して形成され、それぞれ配管９１、９２が接続されている。

図３（ａ）に脱墨処理部２２の平面図を、同図（ｂ）に図３（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨処理部２２は、インク成分、トナー成分等の印刷成分をパルプ懸濁液から分離して脱墨後のパルプ懸濁液を製造するためのものであり、脱墨槽２２１、ブレード２２２及び気泡排出槽２２３を備えている。

脱墨槽２２１は、貯蔵部２１より送られたパルプ懸濁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）に示すように、仕切り壁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。

各脱墨室２２５の底部には、脱墨槽２２１内を流通するパルプ懸濁液中に、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。また、脱墨槽２２１の底部の所定位置には、所定パルプ懸濁液を脱墨槽２２１内に流入させる流入口２２８と、脱墨後のパルプ懸濁液を外部に流出させる流出口２２９がそれぞれ開口して形成され、配管９２、９３が接続されている。

ブレード２２２は、脱墨槽２２１の上部を浮遊する気泡を、脱墨槽２２１の周壁を溢流させ気泡排出槽２２３側へ掃き出すためのものであり、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よう構成されている。

図３（ａ）に示すように、気泡排出槽２２３は、脱墨槽２２１の外周を取り囲むよう平面視ロ字状に設けられ、脱墨の際脱墨槽２２１内で生じ、ブレード２２２により掃き出された気泡を一旦貯留するようになっている。

気泡排出槽２２３の底部には、該気泡排出槽２２３内に溜まった脱墨排液を取り出す脱墨排液取出口２２７が開口して形成され、配管９７が接続されている。

（抄紙部）
抄紙部３は、図４に示すヘッドボックス１１及びワイヤー部１２と、図５に示すプレス部１３及び乾燥部１４とを備えた抄紙装置Ｓにより構成される。ヘッドボックス１１は、脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１上に均一に供給するためのものである。

図６は、ヘッドボックス１１の背面図、図７は図６のＢ−Ｂ線矢視断面図、図８は図６のＣ−Ｃ線矢視断面図、図９は図６のＤ−Ｄ線矢視断面図、図１０は図６のＥ−Ｅ線矢視断面図である。図６に示すように、ヘッドボックス１１は、パルプ懸濁液を流入させ貯留するヘッドボックス本体２９を備えている。ヘッドボックス本体２９は、上部枠体２３、下部枠体２４、左枠体２５及び右枠体２６を備えたフレーム２７の内部に収容され、左枠体２５と右枠体２６との間の中段前部に架設された支持台２８上に固定されている。

図６〜１０に示すように、ヘッドボックス本体２９は、底板３１及び該底板３１の外周縁に立設された前側板３２、後側板３３、左側板３４及び右側板３５により一体に形成され、ヘッドボックス本体２９の上部は開放している。ヘッドボックス本体２９の内部にはパルプ懸濁液を貯留する貯留部３６が形成される。

図４、７に示すように、左側板３４及び右側板３５には、それぞれ前側の上部がワイヤー部１２の抄紙ワイヤー７１の上面に沿って所定長さ延在してなる幅ガイド３８，３９が設けられている。該幅ガイド３８，３９は、抄紙ワイヤー７１上に供給されたパルプ懸濁液が左右外方へ流出するのを防止し、抄紙により得られる湿紙の幅方向Ｗ長さを規定する。幅ガイド３８，３９の前端部は湿紙に接触しない高さ位置で連結部材４０により連結されている。

また、左右の両幅ガイド３８，３９の間には、抄紙ワイヤー７１の上面に沿って案内板４２が設置されており、該案内板４２の左右両端縁が幅ガイド３８，３９の下部に固着されている。また、案内板４２の後端縁は前側板３２の上端縁に固着されている。

前側板３２は、前記のように貯留部３６の一部を形成する側板であり、図７に示すように、走行する抄紙ワイヤー７１上へ貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を供給する際の供給方向Ｆに、略直交する幅方向Ｗに沿って設置されている。図９に示すように、前側板３２は底板３１からの高さが、後側板３３より所定量だけ低く形成され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を前側板３２の上端縁の上方より前方へと溢流させる流出部４９を形成している。この前側板３２から溢流したパルプ懸濁液は、幅ガイド３８，３９により幅方向Ｗを規制されつつ案内板４２上を漏れることなく流通し抄紙ワイヤー７１上へと供給されるようになっている。

図８に示すように、貯留部３６は、仕切壁４４によって後側の第一室４６と前側の第二室４７とに前後方向に区画されている。仕切壁４４は貯留部３６の中空高さ位置に設置されており、仕切壁４４の左右端縁は左側板３４及び右側板３５にそれぞれ支持され、第一室４６と第二室４７とは下部が連通している。

底板３１には、図９に示す第一室４６を構成する後側位置であって、且つ図６に示す幅方向Ｗ中央部に、パルプ懸濁液を貯留部３６へと流入させる流入部５０が開口して形成されている。該流入部５０には合成樹脂製の配管９３が接続され、前工程である脱墨部２から送られるパルプ懸濁液を貯留部３６へ移送するようになっている。

第一室４６及び第二室４７には、それぞれ流入部５０から流入され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段５５を備えている。攪拌手段５５は、幅方向Ｗに沿って設置された平板状部材５３と、平板状部材５３を上下に往復移動させる移動手段５４とを備えている。

図１０に示すように、平板状部材５３は、平板面が略水平姿勢となるよう横設され、図８に示すように、幅方向Ｗの略全範囲に亘って設けられている。そして、この平板状部材５３は、平面視貯留部３６の幅方向Ｗ両端部近傍の部分が、他の部分より若干細く形成されてなり、更に、第一室４６に設置された平板状部材５３ａは平面視幅方向Ｗ両端部近傍に加え、流入部５０の上方位置となる幅方向Ｗ略中央部が若干細く形成されている。

移動手段５４は、平板状部材５３を略水平姿勢を維持したままで移動する構成とされる。移動手段５４により平板状部材５３を往復移動させることで、第一室４６及び第二室４７に貯留するパルプ懸濁液の液面を上下動させ、これにより、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液の液面に波を生じさせる。移動手段５４は、アーム５８、リンク部材５９、回転体６０、クランク軸６１、駆動ギア６２、従動ギア６３及び駆動部(図示省略）を備えている。

アーム５８は左右一対設けられ、図６に示すように、該アーム５８の下端部に平板状部材５３の左右両端部が連結されている。図９に示すように、アーム５８の上部はリンク部材５９の下端部にピン接合されており、リンク部材５９の上端部は回転体６０の偏心位置にピン接合されている。回転体６０は、図７に示すクランク軸６１の左右端部に接合されており、クランク軸６１の回転に伴って、回転体６０が回転することで、リンク部材５９の作用によりアーム５８を介して平板状部材５３を上下に往復移動させるようになっている。

クランク軸６１は、図７に示す従動ギア６３の回転により駆動される。従動ギア６３は、一対の該従動ギア６３の間に設置された駆動ギア６２にそれぞれ歯合しており、駆動ギア６２は駆動軸６４の一端部に接合されている。図６に示すように、駆動軸６４は、上枠体２３が屈曲し、右枠体２６の上部に螺合された右側面に、回動自在に軸支されるとともに、駆動軸６４の他端部は右枠体２６より外方へ延在し、図示しないモータなどの駆動部に接続される。これより、駆動部が駆動すると、駆動軸６４が回転し、駆動ギア６２を回転させることで一対の従動ギア６３をそれぞれ相互に逆方向に回転させ、クランク軸６１を回転する。

図９に示すように、第一室４６の上方に設置された回転体６０ａと、第二室４７の上方に設置された回転体６０ｂとはリンク部材５９をピン接合する偏心位置ｒ１，ｒ２の位相が１８０°ずらせてある。よって、第一室４６と第二室４７とのそれぞれの平板状部材５３ａ，５３ｂは相互に１８０°ずれた位相で上下に移動するよう調整され、例えば第一室４６の平板状部材５３ａが最下位にあるとき、第二室４７の平板状部材５３ｂは最上位にあるようになっている。また、第一室４６より第二室４７の方がアーム５８の長さが若干短く形成され、第二室４７に流入したパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１へと容易に導けるようになっている。

図４に示すように、ワイヤー部１２は、複数のローラ７０に掛け渡され、展張された無端状の抄紙ワイヤー７１を備えた抄紙ワイヤー装置Ｈにより構成される。抄紙ワイヤー７１の内方には、走行する抄紙ワイヤー７１の下面に摺接する縦板７４が幅方向Ｗに沿って設置され、抄紙ワイヤー７１の走行方向に沿って複数並設されており、抄紙ワイヤー７１の網目から流下する白水を下方へと導くようになっている。また、縦板７４の下方には、該縦板７４を伝って、または抄紙ワイヤー７１の網目から直接流下する白水を受ける受水部７２を設けている。受水部７２は配管９８により（図１参照）排液処理部５の白水タンク５２に接続されている。

案内板４２の前端縁の上方に、洗浄液供給部７５が設けられている。洗浄液供給部７５は、水道水等の上水の供給部（図示省略）に接続された洗浄液用配管７６が幅方向Ｗに沿って設置されてなり、該洗浄液用配管７５の案内板４２の前端縁に対向する部分には、幅方向Ｗに沿って多数の孔部７３が形成されている。

図５に示すように、プレス部１３は、複数の回転ローラ７７の間にそれぞれ掛け渡したフェルトからなる無端状の吸水ベルト７８を上下一対有し、上側の吸水ベルト７８ａと下側の吸水ベルト７８ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト７８ａと下側の吸水ベルト７８ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト７８を挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ７９を複数備えている。

乾燥部１４は、フード（図示省略）内に複数の回転ローラ８２及び乾燥用ローラ８３を配置し、この複数の回転ローラ８２及び乾燥用ローラ８３の間に掛け渡した乾燥用ベルト８４を上下一対備えている。乾燥用ベルト８４の材質は特に限定されず、例えば、布、耐熱樹脂または金属等とし、上下の乾燥用ベルト８４は一部が当接した状態で走行し、上下の乾燥用ベルト８４の当接箇所に複数の乾燥用ローラ８３が配置されている。乾燥用ローラ８３は、内部にヒータ８５を備えるとともに、外周面に乾燥用ベルト８４を巻回しており、また、乾燥用ローラ８３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。

（仕上部）
図５に示すように、仕上部４は、紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ８７を備え、また帯状の再生紙７を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）とを備えている。

(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、脱墨排液タンク５１、白水タンク５２の各槽体を有する。脱墨排液タンク５１は脱墨処理部２２の気泡排出槽２２３の脱墨排液取出口２２７に接続された配管９７より脱墨排液が流入するようになっており、脱墨排液タンク５１へ流入した脱墨排液は、汚染の程度が高く再利用が困難であるので、必要により所定の排液処理を行って無毒化した後古紙再生処理装置Ｍの外部に排出するよう構成されている。

白水タンク５２は抄紙部３の受水部７２から配管９８により送られた白水が流入するようになっている。白水は、汚染の程度が低く再利用が可能であるので、必要により、フィルターを通しインク、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、配管９４によりパルプ懸濁液製造部１へ循環利用可能に構成される。配管９４の途中位置にはバルブ１１４及びポンプ１１２を設けている。

また、配管９４は、途中位置に配管９５の一端側が接続されている。配管９５の他端側は貯蔵用タンク２１１と脱墨槽２２１とを接続する配管９２のポンプ１１０より下流側位置に接続されている。配管９５には、バルブ１１４、ポンプ１１２が設けられ、配管９４から配管９５に流入した白水を、配管９２内を流通するパルプ懸濁液に連続的に流入させる。更に、配管９５には流量調整弁１１３を設けており、配管９２に流入する白水の流量を調整可能となっている。そして、図示しないが、配管９５は途中で更に分岐して上水供給部に接続され、白水タンク５２内に白水が貯留されていない場合に上水を配管９２に供給し、希釈処理を行うことができるようになっている。

（パルプ懸濁液の流通経路）
図１に示すように、配管９１，９２，９３の途中位置には、パルプ懸濁液を移送するポンプ１１０が設けられている。また、配管９４，９５の途中位置には、白水を移送するポンプ１１２が設けられている。ポンプ１１２の種類は、特に限定されず、チューブポンプ、モーノポンプ、遠心ポンプ、斜流ポンプ、軸流ポンプ、混流ポンプ、ギアポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ベーンポンプ、ねじポンプ等を用いることができる。

また、配管９１，９２，９３に設けるポンプ１１０は、白水に比較して固形分である古紙パルプを多く含むパルプ懸濁液を移送するので、ポンプの詰まりがなく安定した移送を行える点で、チューブポンプ１１１を用いる。

図１１，１２は、配管９１，９２，９３の接続状態を示す概略図である。チューブポンプ１１１は、図１１に示す攪拌槽１８１の取出口１８６と貯蔵用タンク２１１の流入口２１３とを接続する配管９１、貯蔵用タンク２１１の流出口２１４と脱墨槽２２１の流入口２２８とを接続する配管９２、及び図１２に示す脱墨槽２２１の流出口２２９とヘッドボックス１１の流入部５０とを接続する配管９３の途中位置に設けられ、各部の間でパルプ懸濁液を移送するようになっている。

各チューブポンプ１１１は、いずれも同様の構成を有し、可撓性チューブ１０１と、前記可撓性チューブ１０１を支持する円弧状のガイド面１０３ａが内部に形成されたケーシング１０３と、ケーシング１０３のガイド面１０３ａに沿って正逆方向のいずれにも旋回可能に設けられ、ガイド面１０３ａとの間で可撓性チューブ１０１を押し潰しながらパルプ懸濁液を移送する押圧ローラ１０４と、押圧ローラ１０４を正三角形の頂部に保持しつつ該押圧ローラ１０４を旋回させるロータ１０５と、ロータ１０５を回転駆動するロータ駆動部（図示省略）とを備えている。

ロータ駆動部を正回転させることで、ロータ１０５が図１１，１２において矢印Ｆで示す正方向に回転し、パルプ懸濁液を下流側へと移送する。逆に、ロータ駆動部を逆回転すると、ロータ１０５が図１１、１２において矢印Ｇで示す逆方向に回転し、パルプ懸濁液を下流側から上流側へと逆送する。

可撓性チューブ１０１の上流側位置の外周面には、温度センサ１０７を設けており、該位置における可撓性チューブ１０１の温度を検出し、検出したデータを制御部８へ送信するようになっている。

尚、チューブポンプ１１１は、押圧ローラ１０４とケーシング１０３のガイド面１０３ａとの間で可撓性チューブ１０１を押し潰すので、ロータ駆動部が停止している場合には潰れた可撓性チューブ１０１の上流側と下流側との間で液体の流通が阻止され、漏れることがない。よって、チューブポンプ１１１以外の他のポンプを設置した場合のように、別途バルブを設置し、バルブの開閉を制御する必要がなく、構造を簡略化でき、製造コストを低減可能である。ポンプ１１０をチューブポンプ１１１等のポンプ１１０の上流側と下流側の間で液体の流通を阻止できないものを用いる場合には、必要によりバルブを設置する。

図１２に示す脱墨槽２２１とヘッドボックス１１とを接続する配管９３のポンプ１１０より上流側位置には、配管９９の一端部が分岐して接続され、配管９９の途中位置にバルブ１１５を設けている。配管９９の他端部は脱墨排液タンク５１に接続されている(図１参照）。バルブ１１５は、製紙作業時には閉止されており、製紙作業の終了後、ヘッドボックス１１の内部を洗浄する際に開放され、洗浄液供給部７５より供給された洗浄液を脱墨排液タンク５１へ送るようになっている。

（制御部）
制御部８は、古紙再生処理装置Ｍの各部の動作を制御することで、装置全体の動作を制御する。また、制御部８は、各ポンプ１１０がそれぞれの位置に応じた所定流量のパルプ懸濁液を移送するようロータ駆動部の回転数を制御する。その際、古紙再生処理装置Ｍの設置場所の温度が季節によって変化すると、可撓性チューブ１０１の硬度が変化するために、移送するパルプ懸濁液の液量に影響を及ぼす。

仮に、設置場所の温度が変化しても、チューブポンプ１１１のロータ駆動部の回転数を一定として、パルプ懸濁液を移送した場合には、古紙再生処理装置Ｍの設置場所の温度が低下することで、可撓性チューブ１０１が硬くなり、押圧ローラ１０４により押し潰された状態から開放された際の復元力が大きくなる。この結果、開放時の可撓性チューブ１０１の断面積が、設置場所の温度が高いときより大きくなって、パルプ懸濁液の移送量が増大する。

表１，２は、本発実施形態にかかるチューブポンプ１１１を用い、ロータ駆動部の回転数を一定として、チューブポンプ１１１により移送する液体の温度を変化させることで、可撓性チューブ１０１の温度を複数変化させ、各温度に対するチューブポンプ１１１の移送量を測定した結果を示す。尚、表１，２では、チューブポンプ１１１により移送する液体を水として測定を行った場合を示したが、水とパルプ懸濁液とは同様の測定結果が得られている。

この測定では、チューブポンプ１１１によって移送する水の量を全体で５Ｌとし、水の温度を１０℃〜２９℃の間で種々変更した。また、ロータ駆動部の回転数を９００ｒｐｍ、及び１７００ｒｐｍの２種類とした。また、ロータ駆動部の回転方向を変更することで水の移送方向を正逆方向のいずれかとした。５Ｌの水を移送するのに要した時間を測定し、移送した水の全容量を測定の結果得られた時間で割算し、単位時間における水の流量を算出した。

表１、２における液体温度を横軸、流量を縦軸としてグラフにしたものを図１３、１４に示す。同図より水の温度が低下するに従い、流量が増大する傾向があることがわかる。

このため、制御部８は、温度センサ１０７により検出された可撓性チューブ１０１の温度に基づいてロータ駆動部の回転数を調整し、押圧ローラ１０４の移動速度を制御することで、古紙再生処理装置Ｍの設置場所の温度変化にかかわらず一定量のパルプ懸濁液を移送できるようにする。

制御部８は、温度センサ１０７が検出した可撓性チューブ１０１の温度に基づいて、予め制御部８の記憶手段（図示省略）に記憶した温度とロータ駆動部の回転数との関係を示すテーブルに従ってロータ駆動部の回転数を決定し、決定した回転数でロータ駆動部を駆動する。

記憶手段に予め記憶しておく可撓性チューブ１０１の温度とロータ駆動部の回転数との関係を示すテーブルは、例えば、可撓性チューブ１０１の温度を複数変更し、各温度において、ロータ駆動部の回転数を変更して、各回転数でチューブポンプ１１１が移送する液体の流量を流量計により測定する。そして、各温度において、所望する流量を得るために必要となる回転数を複数取得し、得られた回転数の平均値を記憶手段に記憶するといった方法がある。

また、可撓性チューブ１０１の温度とロータ駆動部の回転数との関係を示すテーブルを得る他の方法として、上記表２に記載の測定値からロータ駆動部の回転数を算出することで取得することも可能である。即ち、例えば、測定番号２３〜２６は、いずれも液体温度が２９℃についてロータ駆動部の回転数を１７００ｒｐｍとして測定を行っており、この４回の測定で得られた流量の平均値を算出すると、４．１３Ｌ／分となる。一方、測定番号１５〜１８では、液体温度の平均値が１３．０℃であり、ロータ駆動部の回転数が測定番号２３〜２６と同じ１７００ｒｐｍで、４回の測定で得られた流量の平均値を算出すると、４．２３Ｌ/分となる。

所望するチューブポンプ１１１の流量を２９℃の平均流量に等しい４．１３Ｌ/分に決定した場合を考える。チューブポンプ１１１によりパルプ懸濁液を移送した際に、温度センサ１０７の検出値が２９℃であった場合、制御部８は、ロータ駆動部の回転数を、１７００ｒｐｍとする制御を行う。また、温度センサ１０７の検出値が１３℃であった場合は、制御部８は、パルプ懸濁液を４．１３Ｌ／分の流量で移送するため、液体温度が２９℃の平均液量４．１３Ｌ／分と１３℃の平均液量４．２３Ｌ／分との比に、２９℃におけるロータ駆動部の回転数を掛けることで、１３℃でのロータ駆動部の回転数Ｎは、
Ｎ＝（４．１３/４．２３）*１７００
として算出することができ、算出結果は、Ｎ＝１６６０ｒｐｍとなる。同様に、他の複数の温度についても、必要なロータ駆動部の回転数を算出することができる。

（作用）
本実施形態にかかる古紙再生処理装置Ｍの作用につき以下に説明する。まず、図１に示すように、古紙６をパルプ懸濁液製造部１に投入すると、図２に示すように、シュレッダータンク１２１に一旦貯留した後、二点鎖線で示すように、開閉部材１２４を開放し、シュレッダータンク１２１内の古紙６を受皿１７１に投下し、計測部１７で受皿１７１上に積載された古紙６の重量を測定する。計測部１７の測定値が所定値に達した時点で開閉部材１２４を閉止し、受皿１７１を傾倒する駆動手段を駆動して受皿１７１を傾倒し、古紙６を攪拌槽１８１へ投入する。

攪拌槽１８１では、離解処理に必要となる所定量の水を給水部１８２から給水し、駆動手段１８８を駆動して、計測部１７より投入された古紙６とともに攪拌し、離解処理を行う。離解処理の途中で、脱墨剤供給部１８３より攪拌槽１８１内に、脱墨処理に用いる脱墨剤を添加する。

離解処理の終了後、図１１に示すチューブポンプ１１１のロータ駆動部を駆動し、ロータ１０５を正方向Ｆに回転し、押圧ローラ１０４とケーシング１０３のガイド面１０３ａとの間で可撓性チューブ１０１を押し潰しつつ押圧ローラ１０４を旋回させ、パルプ懸濁液を攪拌槽１８１の取出口１８６から取出し、下流側の貯蔵部２１へと移送する。

貯蔵部２１では、パルプ懸濁液製造部１で製造されたパルプ懸濁液を供給口２１３から貯蔵用タンク２１１内へ供給し、一旦貯留する。このとき、攪拌手段２１２を駆動し、パルプ懸濁液中の古紙パルプの沈殿を防ぐ。

その後、配管９２に設けたチューブポンプ１１１のロータ駆動部を駆動し、上流側の配管９１に設けたチューブポンプ１１１と同様に押圧ローラ１０４とガイド面１０３ａとの間で可撓性チューブ１０１を押し潰しパルプ懸濁液を下流側へ移送する。貯蔵用タンク２１１内のパルプ懸濁液は排出口２１４から取出され、配管９２内を正方向Ｆに流通される。配管９２と配管９５との合流部分では、白水タンク５２からポンプ１１２の駆動により移送され、流量調整弁１１３により流量が調整された白水が、配管９２内のパルプ懸濁液に合流する。これにより、パルプ懸濁液を連続的に希釈し、脱墨及び抄紙に適する所定の古紙パルプの濃度に調整する。

このように、配管９２と配管９５との合流部では、パルプ懸濁液を白水により連続的に希釈するため、チューブポンプ１１１により配管９２内を移送されるパルプ懸濁液の流量は、パルプ懸濁液中の古紙パルプ濃度に影響することとなり、重要である。しかし、本実施形態におけるポンプ１１０に、チューブポンプ１１１を用いた場合には、使用温度によって該チューブポンプ１１１に用いる合成樹脂製の可撓性チューブ１０１の硬度が変化し、移送するパルプ懸濁液の液量が変化してしまう。

そこで、温度センサ１０７によりチューブポンプ１１１の可撓性チューブ１０１の温度を検出し、制御部８へ送信する。制御部８では、予め記憶手段に記憶しておいた可撓性チューブ１０１の温度とロータ駆動部の回転数との関係を示すテーブルに従って、ロータ駆動部の回転数を決定し、決定した回転数でロータ駆動部を駆動し、押圧ローラ１０４の移動速度を制御する。これにより、古紙再生処理装置Ｍの設置場所の環境温度が変化した場合であっても、貯蔵用タンク２１１から脱墨槽２２１へ移送されるパルプ懸濁液の流量を一定とすることができる。

所定の古紙パルプの濃度に希釈されたパルプ懸濁液は、脱墨処理部２２へ移送される。脱墨処理部２２では、図３に示す脱墨槽２２１に流入口２２８から流入したパルプ懸濁液を、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ではパルプ懸濁液中に気泡供給部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。

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。このようにしてパルプ懸濁液からトナー成分等を除去する脱墨を行う。脱墨処理部２２にパルプ懸濁液を導入した後、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、脱墨槽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、脱墨排液取出口２２７から取り出され、配管９７により脱墨排液タンク５１に送られる。

脱墨槽２２１内の全ての脱墨室２２５にパルプ懸濁液を流通させ、パルプ懸濁液を脱墨し、得られた脱墨後のパルプ懸濁液を流出口２２９から流出させ、配管９３に設けたポンプ１１０を、上流側の配管９１，９２に設けたポンプ１１０と同様に駆動し、パルプ懸濁液を抄紙部３へ移送する。

ここで、脱墨槽２２１からヘッドボックス１１へチューブポンプ１１１ｃにより移送する際のパルプ懸濁液の流量は、得られる再生紙７の品質に直接影響を与える点で、重要である。仮に、ヘッドボックス１１へ流入するパルプ懸濁液の流量が、処理時間毎に異なっていた場合には、ヘッドボックス１１より抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液の液量が増減してしまう。すると、得られる再生紙７の厚さにばらつきが生じ、品質低下を招く。よって、ヘッドボックス１１へ供給されるパルプ懸濁液の流量を、常に一定とすることが望ましい。

そこで、上流側のチューブポンプ１１１ｂと同様に、チューブポンプ１１１ｃについても、温度センサ１０７によりチューブポンプ１１１ｃの可撓性チューブ１０１の温度を検出し、制御部８へ送信する。制御部８では、予め記憶手段に記憶しておいたテーブルを用いて、温度センサ１０７により検出された温度に応じてロータ駆動部の回転数を決定し、決定した回転数でロータ駆動部を駆動する。これにより、古紙再生処理装置Ｍの設置場所の温度が変化した場合であっても、ヘッドボックス１１へ移送されるパルプ懸濁液の流量を一定とすることができるので、得られる再生紙７を一定の厚さのものにすることが可能であり、再生紙７の品質向上できる。

ヘッドボックス１１では配管９３より送られたパルプ懸濁液が流入部５０より貯留部３６に流入する。図９に示すように、流入部５０から流入したパルプ懸濁液中に気泡が混入していた場合には、気泡は流入部５０より第一室４６内を真っ直ぐに上昇し、貯留するパルプ懸濁液の液面で浮遊するかまたは消滅する。

流入部５０からのパルプ懸濁液の流入開始時より、平板状部材５３を上下動させるため駆動部を駆動する。この駆動部の駆動により、図７に示す駆動軸６４を介して駆動ギア６２が回転し、前後一対の従動ギア６３をそれぞれ回転させ、これによってクランク軸６１がそれぞれ回転し、回転体６０を回転させる。すると、図９に示すリンク部材５９の作用によりアーム５８を介して平板状部材５３を上下に往復移動させることができる。

第一室４６から第二室４７に至り、前側板３２の上方を溢流し、案内板４２に案内され、図４に示す抄紙ワイヤー７１上に供給されたパルプ懸濁液は、液体分が抄紙ワイヤー７１の網目を通水し、縦板７４により下方の受水部７２へと導かれ、受水部７２に受水された後、図１に示す配管９８を経て白水タンク５２に収容される。抄紙ワイヤー７１上に残存した古紙パルプは水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙となる。

抄紙ワイヤー７１上の湿紙が往路軌道の終端部に至ると、図５に示すプレス部１３の上側の吸水ベルト７８ａに転移される。その後下側の吸水ベルト７８ｂとの間に挟まれ、湿紙に含まれる水分を吸水ベルト７８側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ７９で圧搾して脱水する。

プレス部１３で脱水された湿紙は、乾燥部１４に送られ、走行する上下一対の乾燥用ベルト８４の間に挟持される。そして、ヒータ８５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥用ローラ８３に湿紙を乾燥用ベルト８４を介して当接させつつ搬送することで湿紙の乾燥を行い仕上げ前の再生紙７を得る。

乾燥部１４を出た仕上げ前の再生紙７は複数のプレスローラ８７の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙７の平坦度を向上させ、更に、裁断刃で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。

裁断刃により裁断された再生紙７の端材は、図１に示すようにパルプ懸濁液製造部１に戻され、再度再生紙７の製造に利用される。

各工程において排液処理部５へ送られた水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排液タンク５１内の排液は、必要により所定の排液処理を施した後古紙再生処理装置Ｍ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５２内の白水は、必要により、フィルターを通しインク成分、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、配管９４，９５に設けたバルブ１１４をそれぞれ必要とする所定のタイミングで開放し、ポンプ１１２を駆動することで、配管９４によりパルプ懸濁液製造部１へ、また配管９５により配管９２の合流部分へ移送され、再度利用される。

停電や水漏れ等の緊急事態発生時に、一時的に古紙再生処理装置Ｍの運転を停止することがある。このような一時的な運転停止の場合には、ヘッドボックス１１の貯留部３６に貯留しているパルプ懸濁液は、固形分である古紙パルプが貯留部３６の底部付近に沈殿してしまう。そして、緊急事態から脱し運転再開した際に、沈殿している古紙パルプを貯留部３６全体に素早く分散させることは困難であり、仮に、攪拌手段５５による攪拌を行ったとしても、古紙パルプを均一に分散させるには所定時間を要する。

この結果、古紙再生処理装置Ｍの運転再開より暫くの間は、ヘッドボックス１１の前側板３２の上方から溢流するのが固形分を余り含まない古紙パルプ濃度の低い液体となり、この古紙パルプ濃度の低い液体が抄紙ワイヤー７１上に供給されると、得られた再生紙７はこの箇所の厚さが薄くなる。更に、これに引き続き沈殿していた古紙パルプが一気に抄紙ワイヤー７１上に供給され、厚さが他の部分より厚い部分が形成される。このようにして得られる再生紙７の厚さが、古紙パルプが十分分散しない間中ずっと安定せず、ばらばらとなり、品質を損なうこととなる。

そこで、一時的に古紙再生処理装置Ｍの運転を停止した場合には、図１２に示す配管９３に設けたポンプ１１０を逆方向Ｇに回転し、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を流入部５０から配管９３内に逆流させ、脱墨槽２２１の流出口２２９から脱墨槽２２１内へ逆方向に流入させる。その後、ポンプ１１０を正方向Ｆに回転し、脱墨槽２２１内のパルプ懸濁液を改めて流出口２２９から取出し、ポンプ１１０を経て配管９３より流入部５０へと送り、貯留部３６内へと流入させることとする。

これにより、貯留部３６において沈殿した古紙パルプを含むパルプ懸濁液全体を、ポンプ１１０の逆回転によって、一旦配管９３内に逆流させ、脱墨パルプ部２２に送ることで、攪拌を行って古紙パルプを液体中で均一に分散させた後、再度貯留部３６へ送りこむことができ、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液中の古紙パルプ濃度を早急に均一とすることが可能である。よって、運転再開直後に抄紙され、得られる再生紙７の厚さを、運転停止前の厚さと短時間のうちに同程度とすることができ、且つ、運転再開直後から安定して同じ厚さの再生紙７を製造可能である。

その際、流入部５０は、貯留部３６の底部に開口して形成されてなるので、ポンプ１１０を逆方向Ｇに回転することで、貯留部３６内に貯留する全てのパルプ懸濁液を流入部５０から逆流させ、取り出すことができ、古紙パルプの沈殿したパルプ懸濁液を十分に攪拌することが出来る。

そして、本実施形態のように、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１へ流出させる流出部４９が、貯留部３６の一部を形成する側板としての前側板３２の上方より溢流させる溢流式となっている場合は、一時的な運転停止の際に貯留部３６に必ずパルプ懸濁液が残存してしまい、古紙パルプが貯留部３６の底部に沈殿することとなる。よって、かかる溢流式のヘッドボックス１１で、運転停止があった際、ポンプを逆回転することで沈殿した古紙パルプを短時間で均一に分散させることによる効果は大きい。

また、一日の古紙再生処理装置Ｍの運転終了時等、古紙再生処理装置Ｍを一時的に停止する場合より長い時間である所定時間に亘り運転を停止する場合には、古紙再生処理装置Ｍの各部を洗浄し、古紙パルプの繊維を除去しておく必要が生じる。古紙パルプが各部に残存したままで所定時間放置すると、古紙パルプが乾燥して固くなり、各部にこびり付き、配管やバルブ等を詰まらせたり、バルブや栓を閉止できないようにしてしまうことで液体が漏れたり、製紙の際の古紙パルプ濃度の調整を困難にしたりする。

そこで、古紙再生処理装置Ｍを所定時間に亘り運転停止する場合には、白水や上水等により各部を洗浄し、古紙パルプを除去しておくことが望ましい。ヘッドボックス１１を洗浄する際は、貯留部３６に留まった状態となっているパルプ懸濁液を配管９３により排水するため、ポンプ１１０を逆方向Ｇに回転することでこの残存するパルプ懸濁液を配管９３内に逆流させ、配管９９に設けたバルブ１１５を開放し、配管９３より配管９９内へ流入させ、脱墨排液タンク５１へと流す。

そして、図４に示す洗浄液供給管７６の孔部７３から、案内板４２の前端縁の抄紙ワイヤー７１と案内板４２との間に目掛けて上水または白水のいずれかの洗浄液を噴射し、案内板４２上を抄紙ワイヤー７１の走行方向とは逆方向に洗浄液を流し、前側板３２の上方から第二室４７内に流入させ、第一室４６を経て流入部５０へと流下させることで、案内板４２上や貯留部３６の内壁面などに残存する古紙パルプを除去してヘッドボックス１１の貯留部３６内部を洗浄する。

ヘッドボックス１１を洗浄した洗浄液は、流入部５０から配管９３内へと流入し、逆方向へ回転するポンプ１１０を経て配管９３から配管９９へ流入し、バルブ１１５を経て脱墨排液タンク５１へと移送される。

尚、上記実施形態では、脱墨処理部２２により脱墨処理を行ったが、図１に太破線で示すように、脱墨処理部２２における脱墨処理は省略することも可能である。この場合、貯蔵部２１から配管９２に流入したパルプ懸濁液は、配管９５の合流部で、抄紙に適する所定の古紙パルプの濃度に連続的に希釈され、ヘッドボックス１１へ移送され、抄紙が行われる。

また、ヘッドボックス１１の流入部５０は、貯留部３６の底部に開口して形成されたが、前側板３２、後側板３３、左側板３４または右側板３５等貯留部３６を構成する側面のいずれかに開口して設けてもよく（図示省略）、貯留部３６の上方より貯留部３６内に配管９３の下流側端部が挿入され、該配管９３の開口端部が貯留部３６の底部近傍位置になるよう設置してもよい（図示省略）。

また、流出部４９は、貯留部３６の一部を形成する側板である前側板３２の上方より、パルプ懸濁液を溢流させるよう構成された溢流式である場合を示したが、ヘッドボックスが抄紙ワイヤーの上方に設置され、貯留部の下部に設けた開口部より貯留部内のパルプ懸濁液を自然落下等により下方の抄紙ワイヤーへ流出させるといったものでもよい（図示省略）。このような流出部が貯留部の下部に設けられているヘッドボックスにおいても、貯留部へパルプ懸濁液を流入させるポンプが停止することによって、貯留部内のパルプ懸濁液が攪拌されなくなり古紙パルプが沈殿するという問題が生じる場合がある。その場合、運転再開時パルプ懸濁液の移送方向を逆方向とし、貯留部に貯留するパルプ懸濁液を流入部から配管内に逆流させ、攪拌することで、地合を向上可能である。

また、チューブポンプ１１１の温度センサ１０７は、チューブポンプ１１１の上流側流入出部の近傍位置の可撓性チューブ１０１の外周面に設けたが、少なくとも可撓性チューブ、可撓性チューブ内を流通する液体、またはそれらの近傍のいずれかの温度を検出できれば他の位置に設けてもよく、例えば、可撓性チューブの内部、チューブポンプに接続された配管の表面や内部、攪拌槽、貯蔵用タンク、脱墨槽及びヘッドボックスの内部等に設けてもよい。

８制御部、１０１可撓性チューブ、１０４押圧ローラ、１０７温度センサ、１１１チューブポンプ

Claims

可撓性チューブと、前記可撓性チューブを押し潰しながら液体を移送する押圧ローラを備えたチューブポンプにより、液体を上流側から下流側へ移送するチューブポンプの液体移送方法であって、
チューブポンプの設置位置近傍の温度を温度センサにより検出し、
前記温度センサの検出値が所定の基準値より低いときには基準値以上のときより押圧ローラにより押し潰された状態から開放される際の復元力が大きい可撓性チューブが用いられるとともに、押圧ローラの移動速度を遅くするチューブポンプの液体移送方法。
可撓性チューブと、前記可撓性チューブを押し潰しながら液体を移送する押圧ローラを備えたチューブポンプと、チューブポンプの設置位置近傍の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出値が所定の基準値より低いときには基準値以上のときより押圧ローラにより押し潰された状態から開放される際の復元力が大きい可撓性チューブが用いられるとともに、押圧ローラの移動速度を遅くするよう制御する制御部とを備えた液体を移送する装置。