JP6481238B2 - 抄紙装置 - Google Patents

Description

本発明は、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古紙再生処理装置に関し、詳しくは、抄紙装置における抄紙時の紙厚制御に係る技術である。

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

しかしながら、上記特許文献１に記載の製紙装置においては、投入古紙の種類、繊維の希釈度合い、脱墨状態等によっては、最終成果物としての仕上がり用紙の厚みにバラツキが発生し、品質の劣悪なものとなる場合がある。

又、従来、大型抄紙機においては、再生処理後の再生紙の厚さの測定は、通常、レーザー測定器等を使用し、再生紙そのものの「厚さ」を測定するか、あるいは、再生紙を単位長さにて巻取りを行い、巻いた再生紙の「直径」を測定し、厚さ換算するのが一般的で、前記測定された厚さに応じて、抄紙部に移送するパルプ懸濁液の流量を制御している。
しかし、前記、紙そのものの「厚さ」を測定する測定器（レーザー測定器等）は高価であり、又、巻いた再生紙の単位長さ巻取り当たりの「直径」を測定する場合、測定バラツキが大きく、さらに、前記測定方法では任意のタイミングで測定できないという問題がある。

本発明は上記した課題を解決するものであり、抄紙装置に投入される古紙の種類、繊維の希釈度合い、脱墨状態等にかかわらず、最終成果物としての仕上がり用紙の重量（厚み）にバラツキが発生せず、品質が良好な抄紙装置の提供を目的とする。
又、最終成果物としての仕上がり用紙の重量を簡易で安価な測定方法で測定可能とするものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の抄紙装置は、古紙を離解して再生パルプを含むパルプ懸濁液を製造するパルパー部と、前記パルプ懸濁液を帯状の湿紙に抄紙する抄紙部と、前記パルパー部で製造されたパルプ懸濁液を前記抄紙部に移送する第１の移送手段と、前記帯状の湿紙を乾燥させる乾燥部と、前記帯状の湿紙を乾燥させた帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部を備える抄紙装置において、前記仕上げ部は、前記帯状紙を単葉紙に裁断する裁断部と、前記単葉紙を搬送する搬送装置と、搬送装置の搬送経路上において所定のタイミングで前記単葉紙を前記搬送経路上から排除する分離部を有し、前記分離部で排除した単葉紙を収納する収納部と、前記収納部に収納された単葉紙の重量を測定する重量測定部を備え、前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記第１の移送手段の再生パルプ量を制御する再生パルプ量制御手段を有することを特徴とするものである。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の抄紙装置において、前記第１の移送手段が、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パルプ懸濁液を移送する押圧ローラと、前記押圧ローラを移動させる移動手段を備えたチューブポンプであることを特徴とするものである。

そして、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の抄紙装置において、前記再生パルプ量制御手段は、前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記押圧ローラの移動速度を制御することを特徴とするものである。

更に、請求項４に記載の抄紙装置は、古紙を離解して再生パルプを含むパルプ懸濁液を製造するパルパー部と、前記パルプ懸濁液を脱墨する脱墨部と、前記脱墨されたパルプ懸濁液を帯状の湿紙に抄紙する抄紙部と、前記パルパー部で製造されたパルプ懸濁液を前記脱墨部に移送する第２の移送手段と、前記第２の移送手段の下流部から脱墨部にパルプ懸濁液を移送する移送流路の途中にて、希釈液を供給する希釈液流路を合流したミキシング流路と、前記脱墨部で脱墨されたパルプ懸濁液を前記抄紙部に移送する第３の移送手段と、前記帯状の湿紙を受け取って乾燥させる乾燥部と、前記帯状の湿紙を乾燥させた帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部を備える抄紙装置において、
前記仕上げ部は、前記帯状紙を単葉紙に裁断する裁断部と、前記単葉紙を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の搬送経路上において所定のタイミングで前記単葉紙を前記搬送経路上から排除する分離部を有し、前記分離部で排除した単葉紙を収納する収納部と、前記収納部に新たに収納された単葉紙の重量を測定する重量測定部を備え、前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記希釈液の供給量に対する前記第２の移送手段の再生パルプ量を制御する再生パルプ量制御手段を有することを特徴とするものである。

更に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の抄紙装置において、第２の移送手段及び、第３の移送手段が、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パルプ懸濁液を移送する押圧ローラと、前記押圧ローラを移動させる移動手段を備えたチューブポンプであることを特徴とするものである。

更に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の抄紙装置において、前記第３の移送手段は、定速制御手段により前記押圧ローラの移動速度を一定速度に保持すると共に、前記第２の移送手段は、前記再生パルプ量制御手段により前記押圧ローラの移動速度を、前記測定した単葉紙の重量に応じて制御することを特徴とするものである。

更に、請求項７に記載の発明は、少なくとも請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の抄紙装置において、前記仕上げ部は、前記分離部で排除された新たな単葉紙の収納前に前記重量測定部により測定された収納部の重量と、前記新たな単葉紙の収納後に前記重量測定部により測定された収納部の重量との差分から、前記新たな単葉紙の重量を算出する重量算出部を備えることを特徴とするものである。

更に、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の抄紙装置において、前記重量算出部は、基準公差値を複数記憶する記憶手段と、成果物としての単葉紙の仕様を設定する設定手段と、前記算出された新たな単葉紙の重量と前記設定された単葉紙の仕様に対応する基準公差値を比較する比較手段を備えることを特徴とするものである。

更に、請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の抄紙装置において、
前記重量算出部は、前記算出された新たな単葉紙の重量を、ユーザー任意のタイミングで表示する表示部及び／又は、前記重量の経時変化を記録する記録部を備えることを特徴とするものである。

更に、請求項１０に記載の抄紙装置は、再生パルプを含むパルプ懸濁液を貯留するパルプ懸濁液貯留部と、前記パルプ懸濁液を帯状の湿紙に抄紙する抄紙部と、前記パルプ懸濁液貯留部のパルプ懸濁液を前記抄紙部に移送する第１の移送手段と、前記帯状の湿紙を乾燥させる乾燥部と、前記帯状の湿紙を乾燥させた帯状紙を受け取って単葉紙に整形する仕上げ部を備える抄紙装置において、前記単葉紙の重量を測定する重量測定部を備え、前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記第１の移送手段の再生パルプ量を制御する再生パルプ量制御手段を有することを特徴とするものである。

請求項１に記載の古紙再生処理装置によれば、仕上がり用紙の重量（厚み）バラツキを抑えることができる。

また、請求項２に記載の抄紙装置によれば、チューブポンプを用いれば、ポンプ内においてのパルプ懸濁液の詰まりを防ぐことができると共に、チューブポンプにおける押圧ローラの移動速度を制御することにより移送ポンプの吐出量を容易に変化させ、抄紙部に移送する再生パルプ量を制御することができる。

そして、請求項３に記載の抄紙装置によれば、ユーザー所望の仕上がり用紙の種類（重量）に応じて、抄紙部に移送する再生パルプ量の調整が自動的に行われる為、品質上良好である。

更に、請求項４に記載の抄紙装置によれば、脱墨部を備えることにより、古紙からインキ，トナーなど着色剤を除去し白いパルプを作成することができるとともに、仕上がり用紙の重量（厚み）バラツキを抑えることができ、仕上がり用紙が品質上さらに良好となる。

更に、請求項５に記載の抄紙装置によれば、チューブポンプを用いれば、ポンプ内においてのパルプ懸濁液の詰まりを防ぐことができると共に、チューブポンプにおける押圧ローラの移動速度を制御することにより移送ポンプの吐出量を容易に変化させ、抄紙部に移送する再生パルプ量を制御することができる。

更に、請求項６に記載の抄紙装置によれば、ユーザー所望の仕上がり用紙の種類（重量）に応じた調整が自動的に行われる為、品質上良好である。又、抄紙部への影響の大きい第３の移送手段を変動させることなく、前記希釈液の供給量に対する第２の移送手段におけるチューブポンプの押圧ローラの移動速度を制御する為、抄紙性能が安定する。

更に、請求項７に記載の抄紙装置によれば、重量測定部を備えることにより、簡易に安価に、仕上がり用紙の重量を算出することができる。

更に、請求項８に記載の抄紙装置によれば、設定された成果物としての単葉紙の仕様に応じた紙厚制御が可能である。

更に、請求項９に記載の抄紙装置によれば、表示部は、仕上がり用紙の仕上がり具合を簡易に確認でき、又、記録部は、仕上がり用紙の経時変化をサービスマンのメンテナンスに利用することができる。

更に、請求項１０に記載の抄紙装置によれば、仕上がり用紙の重量（厚み）バラツキを抑えることができる。

本発明の第一の実施例における古紙再生処理装置を示すブロック図である。 本発明の第二の実施例における古紙再生処理装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における古紙再生処理装置のパルパー部を示す模式図である。 本発明の実施の形態における古紙再生処理装置の抄紙部及び仕上げ部を示す模式図である。 本発明の第一の実施例における古紙再生処理装置における配管の接続状態を示す概略図である。 本発明の第二の実施例における古紙再生処理装置における配管の接続状態を示す概略図である。 本発明の実施の形態における古紙再生処理装置の仕上げ部を示す模式図である。 本発明の実施の形態における古紙再生処理装置の再生パルプ量制御手段に関する構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における再生パルプ制御手段の動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態における再生パルプ制御手段の動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態における再生パルプ制御手段の動作を示すフロー図である。 従来の実施の形態における抄紙装置の抄紙工程において、最終成果物としての仕上がり用紙（単葉紙）の処理枚数と各々の重量との関係を示す図である。 本発明の実施の形態における抄紙装置の抄紙工程において、最終成果物としての仕上がり用紙（単葉紙）の処理枚数と各々の重量との関係を示す図である。 本発明の実施の形態における単葉紙収容部の底板が閉じた状態を示す図である。 本発明の実施の形態における単葉紙収容部の底板が解放された状態を示す図である。

（古紙再生処理装置の全体構成）
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〜図４において、図１は、第１の実施例の全体構成を示すブロック図、図２は、第２の実施例の全体構成を示すブロック図、図３は、パルパー部の模式図（図中、第１の実施例は「脱墨部」を備えない。）、図４は、抄紙部及び仕上げ部の模式図（第１の実施例、第２の実施例共通）である。
前記第１の実施例と第２の実施例については、以下で説明する個々の“処理部”は共通するが、構成上の大きな違いは、古紙からインク成分を取り除くための「脱墨部」を備えるかどうかの違いである（第１の実施例は「脱墨部」を備えず、第２の実施例は「脱墨部」を備える）。脱墨部を備えることにより、古紙からインキ，トナーなど着色剤を除去し白いパルプを作成することができる。

図１〜図４において、古紙再生処理装置は、古紙再生処理系を構成する複数の処理部を有しており、処理部には、給紙部１、パルパー部９、脱墨部１１、抄紙部１３、乾燥部１４、仕上部１５、白水タンク部１００、排水処理タンク部１０１等がある。また、古紙再生処理装置は各処理部の運転を制御する制御部（不図示）を備えている。

給紙部１は、再生原料の古紙４を供給するものであり、古紙４を細断した紙片２を貯留する貯留部３と、貯留部３に古紙４を供給する給紙装置５と、貯留部３に貯留されている紙片２を計量部６に排出する排出用サイクロン７と、貯留部３の紙片２を排出用サイクロン７へ搬送する紙片搬送ダクト１６と、紙片搬送ダクト１６に搬送用空気を供給して貯留部３から排出用サイクロン７へ向って流れる送気流１７を発生させる送風装置１８からなる。

パルパー部９は、紙片２を離解して再生パルプを調製するものであり、パルパー槽３７と、パルパー槽３７内に設けた攪拌装置３８を有し、計量部６において計量された紙片２を離解して再生パルプを含むパルプ懸濁液８を製造する。尚、操作者は、前記給紙部１を用いずに、古紙４を細断した紙片２を直接パルパー部９に投入してもよいし、あるいは、パルパー槽３７内の攪拌装置３８が十分な駆動能力があれば、古紙４を細断することなく、直接パルパー部９に投入してもよい。

脱墨部１１は、パルプ懸濁液８を脱墨して脱墨パルプを調製するものであり、蛇行した流路を形成した脱墨槽４０と、脱墨槽４０の下部から多数の気泡を放出する散気装置（図示省略）とを有している。

抄紙部１３は、脱墨されたパルプ懸濁液８から湿紙１２を抄紙するものであり、抄紙ワイヤー部とヘッドボックス部を備えている。抄紙ワイヤー部は、複数のローラ４２に巻回されたメッシュ状のベルトからなる抄紙ワイヤー４３と、ローラ４２の少なくと一つを回転させて抄紙ワイヤー４３を紙搬送方向へ駆動するモータ等の抄紙ワイヤー駆動装置（不図示）を有している。

ヘッドボックス部は、脱墨されたパルプ懸濁液８を抄紙ワイヤー４３上に注ぐヘッドボックス４４と、ヘッドボックス４４にパルプ懸濁液８を移送するポンプ等の移送手段を有している。

脱水部２０は、湿紙１２を脱水するものであり、複数のローラ４６に巻回されたフェルトの吸水ベルト４７からなり、湿紙１２が抄紙ワイヤー４３から吸水ベルト４７に転移し、吸水ベルト４７が湿紙１２を吸収脱水する。

乾燥部１４は、脱水された湿紙１２を乾燥するものであり、加熱装置４８を内蔵した乾燥ローラ４９と複数のローラ５０とに金属製の第１搬送ベルト５１を巻回し、複数のローラ５２に網状で樹脂製の第２搬送ベルト５３を巻回しており、第１搬送ベルト５１と第２搬送ベルト５３とは湿紙１２を挟んで乾燥ローラ４９の外周面上で重なり、乾燥ローラ４９で湿紙１２を乾燥させる。

プレス用の一対のローラ４６ａ、５０ａは、吸水ベルト４７と第１搬送ベルト５１を介して湿紙１２を圧搾脱水するとともに、湿紙１２を吸水ベルト４７から第１搬送ベルト５１に転移させる。

乾燥した乾紙６１は、第１搬送ベルト５１の往路終端位置でスクレーパ１１１により第１搬送ベルト５１から剥離させて仕上部１５に案内する。 仕上部１５は、湿紙１２を乾燥して得られる乾紙６１に対して仕上工程を行い、得られた再生紙６２を紙受部６３に排出するものであり、乾紙６１を所定のサイズに切断する金属製のカッター６０およびスリッター５０９が設けられている。

仕上げ部１５は、乾燥部１４で乾燥させた帯状紙をなす乾紙６１を単葉紙に裁断する裁断部をなすカッター６０を備えており、カッター６０は単葉紙の搬送方向の長さを再生紙６２の設定サイズに仕上げるものである。又、仕上げ部１５は、前記単葉紙の重量を測定する為の重量測定部５１６を備えている。

図２に示すように、排水処理タンク部１０１は、脱墨排水系１０２を通して脱墨部１１から流入する脱墨廃液を処理するもので、フィルターで繊維、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の下水配管１０３へ排水可能な水質にまで処理する。

白水タンク部１００は、抄紙排水系１０４を通して抄紙部１３から流入する再生パルプを含む排水である白水を貯留するものであり、白水を白水返送系１０５、１０６を通して古紙再生処理系の各所へ返送する。

給水源、ここでは上水配管１０７から用水を供給する給水配管１０８が白水タンク部１００に接続しており、給水配管１０８に電磁弁からなる緊急停止用の元弁装置１０９を設けている。

（本発明の制御手段の概要）
前記古紙再生処理装置は、前記仕上げ部１５における重量測定部５１６にて測定した仕上がり用紙（単葉紙）の重量に応じて、パルパー部９から抄紙部１３にかけてのパルプ懸濁液の流通経路における再生パルプの移送量を制御する再生パルプ制御手段を備えている。以下に、前記「パルプ懸濁液の流通経路」、「重量測定部」、「再生パルプ制御手段」について順を追って説明する。

（パルプ懸濁液の流通経路）
〔第１の実施例〕
図５は、パルプ懸濁液８を移送する第１の移送手段としてチューブポンプ１１０を用いた場合における配管の接続状態を示す概略図である。チューブポンプ１１０は、パルパー部９の取出口１８６とヘッドボックス４４の流入部４５とを接続する配管９２の途中位置に設けられ、前記各部の間でパルプ懸濁液を移送するようになっている。

前記配管９２のポンプ１１０より下流側位置は途中で分岐して、希釈液を供給する配管９８と接続される。前記配管９８の途中位置には、バルブ１１４、ポンプ１１２が設けられ、白水タンク部１００から白水返送系１０５を介して配管９８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合流（ミキシング）させた上で抄紙部１３に供給する。更に、配管９８には流量調整弁１１３を設けており、配管９８に流入する白水の流量を調整可能となっている。

〔第２の実施例〕
図６は、パルプ懸濁液８を移送する第２の移送手段としてチューブポンプ１１５を、第３の移送手段としてチューブポンプ１１６を用いた場合における配管の接続状態を示す概略図である。チューブポンプ１１５は、パルパー部９の取出口１８６と脱墨部１１の流入口２１３とを接続する配管９１の途中位置に設けられ、又、チューブポンプ１１６は、脱墨部１１の流出口２１４とヘッドボックス４４の流入部４５とを接続する配管９３の途中位置に設けられ、前記各部の間でパルプ懸濁液を移送するようになっている。

前記配管９１のポンプ１１５より下流側位置は途中で分岐して、希釈液を供給する配管９９と接続される。前記配管９９の途中位置には、バルブ１１４、ポンプ１１２が設けられ、白水タンク部１００から白水返送系１０５を介して配管９９に流入した白水を、配管９１内を流通するパルプ懸濁液に連続的に合流（ミキシング）させた上で脱墨部１１に供給する。更に、配管９９には流量調整弁１１３を設けており、配管９１に流入する白水の流量を調整可能となっている。

（ポンプの仕様）
第１の実施例及び、第２の実施例において、ポンプ１１０，１１２，１１５，１１６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。

配管９１，９２，９３に設けるポンプ１１０，１１５，１１６については、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為、上記各種ポンプのうち特にチューブポンプを用いることが好ましい。チューブポンプを用いれば、ポンプ内においてのパルプ懸濁液の詰まりを防ぐことができると共に、チューブポンプにおける押圧ローラの移動速度を制御することにより移送ポンプの吐出量を容易に変化させることができ、移送する再生パルプ量を制御することができる。

図５において、チューブポンプ１１０は、可撓性チューブ３０１と、前記可撓性チューブ３０１を支持する円弧状のガイド面３０３ａが内部に形成されたケーシング３０３と、ケーシング３０３のガイド面３０３ａ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３０３ａとの間で可撓性チューブ３０１を押し潰しながらパルプ懸濁液を移送する押圧ローラ３０４と、押圧ローラ３０４を正三角形の頂部に保持しつつ該押圧ローラ３０４を旋回させるロータ３０５と、ロータ３０５を回転駆動する移動手段としてのロータ駆動部（図示省略）とを備えている。チューブポンプ１１５，１１６についても同様の構成を有する。

（重量測定部）
重量測定部５１６は、仕上げ部１５にて最終成果物として仕上げられた単葉紙について、その重量を測定する。

詳細には、図７に示すように、仕上げ部１５は、複数の搬送ローラ５０３、５０４、５０５、５０６からなる搬送装置を備えており、第１搬送ローラ５０３と第２搬送ローラ５０４の間にはカッター６０が設けてあり、さらに、第２搬送ローラ５０４と第３搬送ローラ５０５の間にはスリッター５０９が設けている。カッター装置６０にて単葉紙の搬送方向の長さを再生紙６２の設定サイズに仕上げられた乾紙６１は、次に、スリッター５０９に搬送され、前記スリッター５０９は単葉紙の両側縁を裁断して紙幅方向の長さを再生紙６２の設定サイズに仕上げるものである。スリッター５０９の下方には、前記単葉紙の両側縁を裁断した裁断紙片を受ける裁断紙片廃棄箱５１３が配置される。

第３搬送ローラ５０５と第４搬送ローラ５０６の間の搬送軌道上には、前記スリッター５０９にて裁断後の単葉紙を所定のタイミングで前記搬送軌道上から排除する分離部５１０が設けてある。前記所定のタイミングとは、成果物としての品質を判定する為に、前記裁断後の単葉紙について、その重量を測定するタイミングのことである。

分離部５１０は、搬送軌道の一部を形成する分離爪５１１からなり、揺動軸５１２の軸心廻りに揺動自在に設けてある。分離部５１０は、分離爪５１１の上方を通過する単葉紙を第４搬送ローラ５０６に向けて案内することで紙受け台６３に送り出す通常姿勢位置と、分離爪５１１が搬送軌道を外れて単葉紙を搬送軌道外の下方へ案内する分離姿勢位置とに変位する。ガイド板５１１の下方には、分離部５１０から排出する単葉紙を収容する単葉紙収容部５１４を設けている。

前記単葉紙収容部５１４の底部には、重量センサ５１５が設けられ、所定のタイミングで単葉紙収納部５１４の重量を測定することによって単葉紙の重量を算出する。
詳細には、重量算出部７９を備え、新たに排除された単葉紙の収納前に前記重量センサにより測定された単葉紙収納部の重量と、前記新たに排除された単葉紙の収納後に前記重量センサにより測定された単葉紙収納部の重量との差分から、新たに排除された単葉紙の重量を算出する。尚、前記重量センサ５１５は、例えば、ロードセル７０を用いる。ロードセル７０は、検出重量値に応じたアナログ電圧信号値を出力するものである。

前記重量測定部５１６の構成を備えることにより、簡易に安価に、仕上がり用紙の重量を測定することができる。

尚、古紙処理装置による再生紙の１回の調製作業において、前記単葉紙収容部５１４は、
分離部５１０から排出される単葉紙を十分に収容可能な容量とされていることが好ましい。
但し、単葉紙収容部５１４の収容可能な容量が大きすぎれば、単葉紙の収容量が少ない時と多い時においての単葉紙の重量の測定精度に差が生じることが考えられる。すなわち、ロードセル５１５の適合スケールによる測定精度の問題である。前記問題を解決する手段としては、以下のような構成が考えられる。図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、単葉紙収容部５１４が開閉式の底板５１７を一体的に備え、上部２箇所に固定されるロードセル５１５に吊り下げられている。

前記底板５１７は、不図示のギアモータによりシャフト５１８を中心に開閉可能に構成され、単葉紙の収容量が所定の重量以上になった場合は、図１３Ｂのように底板５１７が自動的に解放され、収容されている単葉紙５１９が下方に排出されるように構成される。
又、前記底板５１７が自動的に解放され、収容されている単葉紙５１９が下方に排出された後、搬送ベルトにより単葉紙５１９を所定の場所に移送するように構成してもよい。
尚、前記所定の重量は、ロードセル５１５の適合スケールを維持できる範囲内に設定される。

又、簡易に構成する方法としては、前記単葉紙の収容量が所定の重量以上になった場合は、警告音、音声メッセージ、パネル表示上の警告メッセージ等の警告を発して、操作者に対して単葉紙収容部５１４から単葉紙を取り出すように促してもよい。

又、前記重量測定する単葉紙５１９のサイズは、必ずしも設定された成果物のサイズでなくてもよい。例えば、カッター６０により成果物の設定の２分の１のサイズで裁断し、重量測定した上で計算上２倍すればよい。前記構成によれば、重量測定の為に単葉紙収容部５１４に収納される収容量を減らすことができる。

図８は、再生パルプ量制御手段７７に関する構成を示すブロック図である。重量算出部７９は、例えばマイクロコンピュータを内蔵するもので以下のように構成されている。即ち、前記ロードセル７０が出力するアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部７１と、後述するように予め設定される複数の基準公差値を記憶する記憶部７３と、成果物としての単葉紙の仕様に対応する基準公差値を記憶部７３から選択する基準公差値の選択部７４と、ロードセル７０で検出される検出値と選択部７４で選択された基準公差値とを比較する比較部７２と、比較部７２の比較出力に基づいて検出値が基準公差範囲内である時にＯＫの判定出力を発生し、検出値が基準公差範囲外である時にＮＧの判定出力を発生する判定部７６と、該判定部７６の判定出力を再生パルプ量制御手段７７に出力し、移送手段としてのポンプ７８を制御するように構成されている。

前記記憶部７３に記憶される基準公差値は、検出対象となる単葉紙の検出値に対して予め下限値と上限値とを定めてその範囲を基準公差値として設定したものである。
そして、成果物としての単葉紙の仕様に応じた複数の基準公差値を記憶してある。
これら基準公差値の群は、作業者によるマニュアル入力部７５の入力操作によって入力される。
前記測定された新たな単葉紙の重量と前記設定された単葉紙の仕様に対応する基準公差値を比較する比較部７２を備えることにより、設定された成果物としての単葉紙の仕様に応じた紙厚制御が可能である。

前記重量算出部７９は、前記算出された新たな単葉紙の重量を、ユーザー任意のタイミングで表示する表示部８１及び／又は、前記重量の経時変化を記録する記録部８２を備える。前記表示部８１は、操作パネルを備え、表示スイッチ（不図示）を押した時点の単葉紙の重量を液晶画面に表示することにより、仕上がり用紙の仕上がり具合を簡易に確認できる。又、記録部８２は、プリンタを備え、単葉紙の重量の経過データをプリンタアウトすることができ、サービスマンのメンテナンス等に利用することができる。

（再生パルプ量制御手段）
次に本実施例の動作を図９〜図１１のフローチャートに基づいて説明する。前記本実施例の動作とは、仕上げ部１５の仕上がり用紙（単票紙）の重量を定期的に自動測定し、前記測定結果に基づき、抄紙部にパルプ懸濁液を移送するための移送ポンプの吐出量（移送する再生パルプ量）をフィードバック制御する動作のことである。

図９は、前記「フィードバック制御」についてのメインルーチンを示している。前記「フィードバック制御」は、「重量測定」のサブルーチン（ステップ１）と、「速度制御」のサブルーチン（ステップ２）で構成されており、「重量測定」のサブルーチン（ステップ１）が実行された後、「速度制御」のサブルーチン（ステップ２）が実行される。

図１０は、前記「重量測定」のサブルーチンの詳細を示している。まず、現時点が重量測定タイミングであるか確認する（ステップ３）。重量測定タイミングでなければ、リターンする（ＲＥＴ）。重量測定タイミングであれば、新たに排除される単葉紙の収納前に、単葉紙収納部の重量についてロードセルの出力電圧信号の読み込みを行い、重量測定を実行する（ステップ４）。次に、新たに排除される単葉紙の収納後に、単葉紙収納部の重量についてロードセルの出力電圧信号の読み込みを行い、重量測定を実行する（ステップ５）。 前記新たに排除される単葉紙の収納前に前記重量センサにより測定された単葉紙収納部の重量と、前記新たに排除された単葉紙の収納後に前記重量センサにより測定された単葉紙収納部の重量との差分から、新たに排除された単葉紙の重量を算出する（ステップ６）。

前記重量測定タイミングとは、最終成果物として紙受け台６３に送り出される仕上がり用紙（単葉紙）の処理枚数について、予め設定された所定枚数単位で重量を定期的に自動測定するタイミングである。好ましくは、前記自動測定するタイミングは、少なくとも、抄紙開始直後のタイミング及び、貯留槽（パルパー９）内のパルプ懸濁液の残量が少なくなり、パルプ懸濁液の濃度の上昇を抑えるために水を槽内に投入して希釈する（４％から２％に希釈する）タイミングで測定するのがよい。前記希釈により、抄紙部に送られるパルプ懸濁液の濃度が変動することが予想される為である。さらに、抄紙時にエラーが発生した場合に、そのエラーをリカバリするタイミングで測定するように構成してもよい。

又、新たに排除された単葉紙の重量の算出は、前記のように、単葉紙収納部５１４の重量の差分をとるように構成してもよいし、新たなリジェクト紙の収納前に、毎回、単葉紙収納部５１４の重量をリセットした上で計測するように構成してもよい。

図１１は、前記「速度制御」のサブルーチンの詳細を示している。まず、重量算出部７９において、選択部７４により選択された成果物としての単葉紙の仕様に基づき、記憶部７３より対応する基準公差値を読み出し、比較部７２により前記算出された新たな単葉紙の重量と前記基準公差値を比較する（ステップ７）。次に、判定部７６により、前記重量の比較の結果、前記基準公差値（上限値、下限値）の範囲内であるかを判定する（ステップ８）。その結果、前記基準公差値の範囲内である場合は、リターンする（ＲＥＴ）。 また、前記基準公差値の範囲内でない場合は、前記基準公差値の上限値を超えるかどうかを判定する（ステップ９）。その結果、前記基準公差値の上限値を超える場合は、該判定部の判定出力を再生パルプ量制御手段に出力し、前記再生パルプ量制御手段によりチューブポンプにおける押圧ローラ（３０４、３０６）の移動速度（ロータ駆動部の回転数）を、前記測定した単葉紙の重量に応じて所定量減速するように制御する（ステップ１０）。 また、前記基準公差値の上限値を超ない場合（下限値を下回る場合）は、該判定部の判定出力を再生パルプ量制御手段に出力し、前記再生パルプ量制御手段によりチューブポンプにおける押圧ローラ（３０４、３０６）の移動速度（ロータ駆動部の回転数）を、前記測定した単葉紙の重量に応じて所定量増速するように制御する（ステップ１１）。

前記ステップ１０、ステップ１１に示す再生パルプ量制御手段は、例えば、以下のよう
に制御する。尚、その際、基準公差値は、４．５^±０．３ｇ（Ａ４一枚当たり）に設定する。前記ステップ１０に対しては、重量の測定結果が基準公差値の上限値（４．８ｇ）を超える場合は、基準公差値の範囲内に収まるように、押圧ローラの移動速度を所定量減速させる。前記所定量は、例えば、測定時に上限を超える値が、０．１ｇのときは５０ｒｐｍ減速させ、０．２ｇのとき１００ｒｐｍ減速させる。

前記ステップ１１に対しては、重量の測定結果が基準公差値の下限値（４．２ｇ）を下回る場合は、基準公差値の範囲内に収まるように、押圧ローラの移動速度を所定量増速させる。前記所定量は、例えば、測定時に下限を下回る値が、０．１ｇのとき５０ｒｐｍ増速させ、０．２ｇのとき１００ｒｐｍ増速させる。

以上の構成によれば、仕上がり用紙の重量（厚み）バラツキを抑えることができる。

〔第１の実施例〕
次に、前記再生パルプ制御手段の基本フローを、上述の第１の実施例に適用した場合について説明する。前記「重量測定」のサブルーチンに基づき、単葉紙の重量を測定した後、さらに、前記「速度制御」のサブルーチンに基づき、再生パルプ量制御手段により、前記測定した単葉紙の重量に応じて、第１の移送手段としてのチューブポンプ１１０における押圧ローラ３０４の移動速度（ロータ駆動部の回転数）を制御することにより、移送ポンプの吐出量を変化させ、抄紙部に移送する再生パルプ量を制御する。例えば、前記移動速度の初期値として、１１５０ｒｐｍに設定される。又、図５に示すように、第１の移送ポンプ１１０の下流部から抄紙部にパルプ懸濁液を移送する移送流路９２の途中にて、希釈液を供給する希釈液流路９８を合流したミキシング流路１１８を備えている。前記希釈液流路９８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。実施例においては、１０Ｌ／ｍｉｎ一定としている。

前記構成によれば、ユーザー所望の仕上がり用紙の種類（重量）に応じた調整が自動的に行われる為、品質上良好である。

〔第２の実施例〕
次に、前記再生パルプ制御手段の基本フローを、上述の第２の実施例に適用した場合について説明する。前記「重量測定」のサブルーチンに基づき、単葉紙の重量を測定した後、さらに、前記「速度制御」のサブルーチンに基づき、再生パルプ量制御手段により、前記測定した単葉紙の重量に応じて、第２の移送手段としてのチューブポンプ１１５における押圧ローラ３０６の移動速度を制御することにより、移送ポンプの吐出量を変化させ、抄紙部に移送する再生パルプ量を制御する。例えば、前記移動速度の初期値として、１１５０ｒｐｍに設定される。尚、抄紙部へのパルプ供給量を安定させる為に（パルプ供給量の大きな変動を防ぐ為に）、第３の移送手段としてのチューブポンプ１１６については、押圧ローラ３０７の移動速度は、定速制御手段（不図示）により一定に固定されている。実施例では、２１００ｒｐｍ一定に固定されている。又、図６に示すように、第２の移送手段の下流部から脱墨部にパルプ懸濁液を移送する移送流路９１の途中にて、希釈液を供給する希釈液流路９９を合流したミキシング流路１１８を備えている。前記希釈液流路９９は流量調整弁を設けており、配管９２に流入する白水の流量を調整可能となっている。実施例においては、１０Ｌ／ｍｉｎ一定としている。

前記基本構成においては、第３の移送手段（チューブポンプ１１６）の押圧ローラ３０７が一定速度に固定されている為、その上流部である脱墨部１１に供給されるパルプ濃度を調整する必要がある。この場合、測定した単葉紙の重量に応じて、前記希釈液の供給量に対する第２の移送手段（チューブポンプ１１５）の押圧ローラ３０６の移動速度（パルプ懸濁液の供給量）を制御すればよい。

前記第２の実施例においては、前記希釈液流路は配管９２に流入する白水の流量を一定とし、前記「速度制御」のサブルーチンに基づき、第２の移送手段における押圧ローラ３０６の移動速度を可変制御するように構成することで、脱墨部のパルプ濃度を調整したが、
他の制御手段として、第２の移送手段における押圧ローラ３０６の移動速度を一定速度に固定し、前記流入する白水の流量を可変制御するように構成することで、脱墨部のパルプ濃度を調整してもよい。又は、第２の移送手段における押圧ローラ３０６の移動速度及び、前記流入する白水の流量の双方の比率を可変制御するように構成することで、脱墨部のパルプ濃度を調整してもよい。

前記構成によれば、ユーザー所望の仕上がり用紙の種類（重量）に応じた調整が自動的に行われる為、品質上良好である。又、抄紙部への影響の大きい第３の移送手段を変動させることなく、前記希釈液の供給量に対する第２の移送手段の押圧ローラの移動速度を制御する為、抄紙性能が安定する。

次に、前記本件発明（第２の実施例）における再生パルプ制御手段によるフィードバック制御を用いた場合の実際の効果を、実測値のグラフを基に説明する。
図１２Ａはフィードバック制御を用いない場合、図１２Ｂはフィードバック制御を用いた場合の実測値のグラフである。双方共、上述した抄紙装置の抄紙工程において、最終成果物として紙受け台６３に送り出される仕上がり用紙（単葉紙）の処理枚数と各々の重量を、処理枚数２００枚毎のサンプリング周期で測定した測定データについて、前記処理枚数の積算値（枚）を横軸に、対応する各々の重量（ｇ）を縦軸としてグラフに表現したものである。尚、仕上がり用紙（単葉紙）の仕様は、Ａ４用紙（一枚；５ｇ）に設定されている。

図１２Ａ（フィードバック制御：無）においては、仕上がり用紙（単葉紙）の処理枚数が増えるに従って、重量は、設定値５ｇに対して、処理枚数５００〜６００枚までは約５．５ｇにオーバーシュートした後、５ｇに収束しようとする傾向にある（Ａ部参照）。
これは、単に不安定状態から脱して当初の設定に落ち着いたに過ぎない。尚、Ｂ部は、懸濁液製造部においての槽内のパルプ懸濁液の残量が少なくなり、パルプ懸濁液の濃度の上昇を抑えるために水を槽内に投入して薄める（４％から２％に薄める）希釈タイミングである。前記希釈時におけるオーバーシュートは約５．３ｇで、希釈から約３００枚経過しても収束していない。前記オーバーシュートは槽内の底部に溜まったパルプが濃度的に不安定な状態を作り出した為に発生する。

図１２Ｂ（フィードバック制御：有）においては、仕上がり用紙（単葉紙）の処理枚数が増えるに従って、重量は、図１２Ａと同様に、一旦、約５．５ｇにオーバーシュートした後、５ｇに収束しようとする傾向にあるが、収束に要する処理枚数が約２００枚であって、図１２Ａに比べて圧倒的に収束時間（枚数）が早い。又、収束後の安定性も良好である（Ｃ部参照）。さらに、前記希釈時のオーバーシュートも少なく、収束時間（枚数）も早い（Ｄ部参照）。前記オーバーシュートは槽内の底部に溜まったパルプが濃度的に不安定な状態を作り出した為に発生する。

前記両者を比較すると、仕上がり用紙（単葉紙）の設定仕様に対して、収束時間（枚数）を含めた安定性は、フィードバック制御を有する図１２Ｂの方が格段に良好であることがわかる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。例えば、第１の実施例、第２の実施例において給紙部１を備えず、操作者が古紙をパルパー部９に直接投入してもよい。その際、前記投入する古紙は、細断後の用紙でも、非細断用紙でもよい。前記非細断用紙をパルパー部９に直接投入する場合は、パルパー部の攪拌装置にパルプ懸濁液を製造する程度の十分な能力が必要となる。
又、第１の実施例、第２の実施例において、給紙部１を備えず、さらに、パルパー部９に替えて、攪拌装置３８を有しない単なる貯留槽としてのパルプ懸濁液貯留部を備えるように構成してもよい。その場合、操作者が別のパルパー装置等にて作成したパルプ懸濁液を前記パルプ懸濁液貯留部に投入すればよい。又、前記パルプ懸濁液貯留部においては、単なる前記パルプ懸濁液を攪拌だけの能力を有する（パルプ懸濁液を製造する程の能力は有しない）攪拌装置を備えるように構成してもよい。前記構成によれば、装置全体が簡易で安価に構成できると共に、仕上がり用紙の重量バラツキを抑えることができる。

８ 再生パルプ
９ パルパー部
１３ 抄紙部
１５ 仕上げ部
４４ ヘッドボックス
７０ ロードセル
７７ 再生パルプ量制御手段
１１０ 第１の移送手段（チューブポンプ）
１１５ 第２の移送手段（チューブポンプ）
１１６ 第３の移送手段（チューブポンプ）
５１０ 分離部
５１１ 分離爪
５１４ 単葉紙収容部
５１６ 重量測定部

Claims (10)

1. 古紙を離解して再生パルプを含むパルプ懸濁液を製造するパルパー部と、前記パルプ懸濁液を帯状の湿紙に抄紙する抄紙部と、前記パルパー部で製造されたパルプ懸濁液を前記抄紙部に移送する第１の移送手段と、前記帯状の湿紙を乾燥させる乾燥部と、前記帯状の湿紙を乾燥させた帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部を備える抄紙装置において、前記仕上げ部は、前記帯状紙を単葉紙に裁断する裁断部と、前記単葉紙を搬送する搬送装置と、搬送装置の搬送経路上において所定のタイミングで前記単葉紙を前記搬送経路上から排除する分離部を有し、前記分離部で排除した単葉紙を収納する収納部と、前記収納部に収納された単葉紙の重量を測定する重量測定部を備え、
   前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記第１の移送手段が移送する再生パルプ量を制御する再生パルプ量制御手段を有することを特徴とする抄紙装置。
2. 前記第１の移送手段が、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パルプ懸濁液を移送する押圧ローラと、前記押圧ローラを移動させる移動手段を備えたチューブポンプであることを特徴とする請求項１に記載の抄紙装置。
3. 前記再生パルプ量制御手段は、前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記押圧ローラの移動速度を制御することを特徴とする請求項２に記載の抄紙装置。
4. 古紙を離解して再生パルプを含むパルプ懸濁液を製造するパルパー部と、前記パルプ懸濁液を脱墨する脱墨部と、前記脱墨されたパルプ懸濁液を帯状の湿紙に抄紙する抄紙部と、前記パルパー部で製造されたパルプ懸濁液を前記脱墨部に移送する第２の移送手段と、前記第２の移送手段の下流部から脱墨部にパルプ懸濁液を移送する流通流路の途中にて、希釈液を供給する希釈液流路を合流したミキシング流路と、前記脱墨部で脱墨されたパルプ懸濁液を前記抄紙部に移送する第３の移送手段と、前記帯状の湿紙を受け取って乾燥させる乾燥部と、前記帯状の湿紙を乾燥させた帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部を備える抄紙装置において、前記仕上げ部は、前記帯状紙を単葉紙に裁断する裁断部と、前記単葉紙を搬送する搬送装置と、前記搬送装置の搬送経路上において所定のタイミングで前記単葉紙を前記搬送経路上から排除する分離部を有し、前記分離部で排除した単葉紙を収納する収納部と、前記収納部に新たに収納された単葉紙の重量を測定する重量測定部を備え、前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記希釈液の供給量に対する前記第２の移送手段が移送する再生パルプ量を制御する再生パルプ量制御手段を有することを特徴とする抄紙装置。
5. 第２の移送手段及び、第３の移送手段が、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パルプ懸濁液を移送する押圧ローラと、前記押圧ローラを移動させる移動手段を備えたチューブポンプである請求項４に記載の抄紙装置。
6. 前記第３の移送手段は、定速制御手段により前記押圧ローラの移動速度を一定速度に保持すると共に、前記第２の移送手段は、前記再生パルプ量制御手段により前記押圧ローラの移動速度を、前記測定した単葉紙の重量に応じて制御することを特徴とする請求項５に記載の抄紙装置。
7. 前記仕上げ部は、前記分離部で排除された新たな単葉紙の収納前に前記重量測定部により測定された収納部の重量と、前記新たな単葉紙の収納後に前記重量測定部により測定された収納部の重量との差分から、前記新たな単葉紙の重量を算出する重量算出部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の抄紙装置。
8. 前記重量算出部は、基準公差値を複数記憶する記憶手段と、成果物としての単葉紙の仕様を設定する設定手段と、前記算出された新たな単葉紙の重量と前記設定された単葉紙の仕様に対応する基準公差値を比較する比較手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の抄紙装置。
9. 前記重量算出部は、前記算出された新たな単葉紙の重量を、ユーザー任意のタイミングで表示する表示部及び／又は、前記重量の経時変化を記録する記録部を備えることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の抄紙装置。
10. 再生パルプを含むパルプ懸濁液を貯留するパルプ懸濁液貯留部と、前記パルプ懸濁液を帯状の湿紙に抄紙する抄紙部と、前記パルプ懸濁液貯留部のパルプ懸濁液を前記抄紙部に移送する第１の移送手段と、前記帯状の湿紙を乾燥させる乾燥部と、前記帯状の湿紙を乾燥させた帯状紙を受け取って単葉紙に整形する仕上げ部を備える抄紙装置において、前記単葉紙の重量を測定する重量測定部を備え、前記測定した単葉紙の重量に応じて、前記第１の移送手段の再生パルプ量を制御する再生パルプ量制御手段を有することを特徴とする抄紙装置。
    
    
    

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