JP7234661B2 - 古紙再生装置および古紙再生方法 - Google Patents

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Description

本発明は、古紙再生装置および古紙再生方法に関する。
近年、環境等の観点から古紙を再生した再生紙の需要が高まっている。このような古紙再生技術では、例えば白色度を高めるために、顔料が用いられる。例えば特許文献1には、シート状基材の片面に顔料とバインダーとを主体とした塗工層を設けた記録紙が記載されている。
特開2010-76118号公報
上記のような再生紙を製造する場合に、ユーザーの要求に応じて、再生紙の領域ごとに異なる紙品質とし、当該領域を任意の数量で製造することが求められている。ここで紙品質とは、例えば、白色度や所望の色度、またはインクジェットプリンターで画像を印刷したときの印刷品質等である。
本発明に係る古紙再生装置の一態様は、
第1液体、および前記第1液体と異なる第2液体を収容する液体吐出装置と、
古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をするための選択操作を受け付ける受付部と、
前記選択操作により選択された液体を、前記所定の領域に付着させるように前記液体吐出装置を制御する制御部と、
を含み、
前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む。
前記古紙再生装置の一態様において、
前記液体吐出装置は、前記第1液体および前記第2液体と異なる第3液体を収容し、
前記選択操作は、前記所定の領域に、前記第1液体、前記第2液体、および前記第3液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をし、
前記第3液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および前記第2液体とは異なる種類の顔料を含んでもよい。
前記古紙再生装置の一態様において、
前記シートを搬送する搬送部を含み、
前記液体吐出装置には、前記第2液体を吐出する複数のノズル孔が設けられ、
前記複数のノズル孔は、前記シートの搬送方向と交差する方向に並んで列を構成し、
前記列は、前記搬送方向に複数並んでもよい。
本発明に係る古紙再生装置の一態様は、
第1液体を収容する第1液体吐出装置と、
前記第1液体と異なる第2液体を収容する第2液体吐出装置と、
古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をするための選択操作を受け付ける受付部と、
前記選択操作により選択された液体を、前記所定の領域に付着させるように前記第1液体吐出装置および前記第2液体吐出装置を制御する制御部と、
を含み、
前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む。
前記古紙再生装置の一態様において、
前記第1液体吐出装置は、前記第1液体および前記第2液体と異なる第3液体を収容し、
前記選択操作は、前記所定の領域に、前記第1液体、前記第2液体、および前記第3液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をし、
前記第3液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および前記第2液体とは異なる種類の顔料を含んでもよい。
前記古紙再生装置の一態様において、
前記シートを搬送する搬送部を含み、
前記第1液体吐出装置には、前記第2液体を吐出する複数のノズル孔が設けられ、
前記複数のノズル孔は、前記シートの搬送方向と交差する方向に並んで列を構成し、
前記列は、前記搬送方向に複数並んでもよい。
前記古紙再生装置の一態様において、
前記第1液体は、顔料を含まなくてもよい。
前記古紙再生装置の一態様において、
前記第1液体は、前記第2液体に含まれる顔料と異なる顔料を含んでもよい。
前記古紙再生装置の一態様において、
前記第1液体および前記第2液体は、浸透剤を含んでもよい。
本発明に係る古紙再生方法の一態様は、
第1液体、および前記第1液体と異なる第2液体を収容する液体吐出装置を準備する工程と、
古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させる工程と、
を含み、
前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む。
本発明に係る古紙再生方法の一態様は、
第1液体を収容する第1液体吐出装置、および前記第1液体と異なる第2液体を収容する第2液体吐出装置を準備する工程と、
古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させる工程と、
を含み、
前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む。
第1実施形態に係る古紙再生製造装置を模式的に示す図。 第1実施形態に係る古紙再生製造装置を模式的に示す図。 第1実施形態に係る古紙再生製造装置のノズルプレートを模式的に示す平面図。 第1液体、第2液体、および第3液体が付着したシートを説明するための図。 第1実施形態に係る古紙再生方法を説明するためのフローチャート。 第1実施形態の変形例に係る古紙再生製造装置を模式的に示す図。 第2実施形態に係る古紙再生方法を説明するためのフローチャート。 液体の組成を示す表。 用紙のIJ画質および白色度を示す表。 用紙の製造順および枚数を示す表。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1. 第1実施形態
1.1. 古紙再生装置
1.1.1. 構成
まず、第1実施形態に係る古紙再生装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る古紙再生装置100を模式的に示す図である。
古紙再生装置100は、例えば、原料としての使用済みの古紙を乾式で解繊して繊維化した後、加圧、加熱、切断することによって、新しい紙を製造するのに好適な装置である。古紙再生装置100では、紙の密度や厚さ、形状をコントロールして成形することで、A4やA3のオフィス用紙、名刺用紙など、用途に合わせて、さまざまな厚さ・サイズの紙を製造することができる。
古紙再生装置100は、例えば、供給部10と、粗砕部12と、解繊部20と、選別部40と、第1ウェブ形成部45と、回転体49と、堆積部60と、第2ウェブ形成部70と、搬送部79と、シート形成部80と、切断部90と、を含む。
さらに、古紙再生装置100は、例えば、原料に対する加湿、および原料が移動する空間を加湿する目的で、加湿部202,204,206,208,210,212を含む。
加湿部202,204,206,208は、例えば、気化式または温風気化式の加湿器で構成されている。すなわち、加湿部202,204,206,208は、水を浸潤させる図示しないフィルターを有し、フィルターに空気を通過させることにより、湿度を高めた加湿空気を供給する。加湿部202,204,206,208は、加湿空気の湿度を効果的に高める図示しないヒーターを備えてもよい。
加湿部210,212は、例えば、超音波式加湿器で構成されている。すなわち、加湿部210,212は、水を霧化する図示しない振動部を有し、振動部により発生するミストを供給する。
供給部10は、粗砕部12に原料を供給する。粗砕部12に供給される原料は、繊維を含むものであればよく、例えば、紙、パルプ、パルプシート、不織布、布、あるいは織物
等が挙げられる。以下では、古紙再生装置100が古紙を原料とする構成を例示する。供給部10は、例えば、古紙を重ねて蓄積するスタッカーと、スタッカーから古紙を粗砕部12に送り出す自動投入装置と、を有している。また、必ずしも古紙を整列させて重ねる必要はなく、種々のサイズの古紙や種々の形状の古紙をばらばらにスタッカーに供給してもよい。
粗砕部12は、供給部10によって供給された原料を粗砕刃14によって裁断して、粗砕片にする。粗砕刃14は、大気中等の気中で原料を裁断する。粗砕部12は、例えば、原料を挟んで裁断する一対の粗砕刃14と、粗砕刃14を回転させる駆動部と、を有し、いわゆるシュレッダーと同様の構成とすることができる。粗砕片の形状や大きさは、任意であり、解繊部20における解繊処理に適していればよい。粗砕部12は、原料を、例えば1cm~数cm四方またはそれ以下のサイズの紙片に裁断する。
粗砕部12は、粗砕刃14により裁断されて落下する粗砕片を受けるシュート9を有する。シュート9は、例えば、粗砕片が流れる方向において、徐々に幅が狭くなるテーパー形状を有する。そのため、シュート9は、多くの粗砕片を受けとめることができる。シュート9には、解繊部20に連通する管2が連結され、管2は、粗砕片を、解繊部20に搬送させるための搬送路を形成する。粗砕片は、シュート9により集められ、管2を通って解繊部20に搬送される。粗砕片は、例えば図示しないブロアーが発生する気流により、管2中を解繊部20に向けて搬送される。
粗砕部12が有するシュート9、あるいはシュート9の近傍には、加湿部202により加湿空気が供給される。これにより、粗砕刃14により裁断された粗砕物が、静電気によってシュート9や管2の内面に吸着する現象を抑制できる。また、粗砕刃14が裁断した粗砕物は、加湿された高湿度の空気とともに解繊部20に搬送されるので、解繊部20の内部における解繊物の付着を抑制する効果も期待できる。また、加湿部202は、粗砕刃14に加湿空気を供給して、供給部10が供給する原料を除電する構成としてもよい。また、加湿部202とともにイオナイザーを用いて除電してもよい。
解繊部20は、粗砕部12で裁断された粗砕物を解繊する。より具体的には、解繊部20は、粗砕部12によって裁断された原料を解繊処理し、解繊物を生成する。ここで、「解繊する」とは、複数の繊維が結着されてなる原料を、繊維1本1本に解きほぐすことをいう。解繊部20は、原料に付着した樹脂粒やインク、トナー、にじみ防止剤等の物質を、繊維から分離させる機能を有する。
解繊部20を通過したものを解繊物という。解繊物には、解きほぐされた解繊物繊維の他に、繊維を解きほぐす際に繊維から分離した樹脂粒、すなわち複数の繊維同士を結着させるための樹脂粒や、インク、トナーなどの色材や、にじみ防止剤、紙力増強剤等の添加剤を含んでいる場合もある。解きほぐされた解繊物の形状は、ひも状や平ひも状である。解きほぐされた解繊物は、他の解きほぐされた繊維と絡み合っていない状態、すなわち独立した状態で存在してもよいし、他の解きほぐされた解繊物と絡み合って塊状となった状態、すなわちダマを形成している状態で存在してもよい。
解繊部20は、乾式で解繊を行う。ここで、液体中ではなく、大気中等の気中において、解繊等の処理を行うことを乾式と称する。解繊部20は、例えば、インペラーミルを用いて構成されている。具体的には、解繊部20は、図示しないが、高速回転するローターと、ローターの外周に位置するライナーと、を有している。粗砕部12で裁断された粗砕片は、解繊部20のローターとライナーとの間に挟まれて解繊される。解繊部20は、ローターの回転により気流を発生させる。この気流により、解繊部20は、原料である粗砕片を管2から吸引し、解繊物を排出口24へと搬送できる。解繊物は、排出口24から管
3に送り出され、管3を介して選別部40に搬送される。
このように、解繊部20で生成される解繊物は、解繊部20が発生する気流により解繊部20から選別部40に搬送される。さらに、図示の例では、古紙再生装置100は、気流発生装置である解繊ブロアー26を備え、解繊ブロアー26が発生する気流により解繊物が選別部40に搬送される。解繊ブロアー26は、管3に取り付けられ、解繊部20から解繊物とともに空気を吸引し、選別部40に送風する。
選別部40には、管3から解繊部20により解繊された解繊物が気流とともに流入する導入口42が設けられている。選別部40は、導入口42に導入する解繊物を、繊維の長さによって選別する。詳細には、選別部40は、解繊部20により解繊された解繊物のうち、予め定められたサイズ以下の解繊物を第1選別物とし、第1選別物より大きい解繊物を第2選別物として、選別する。第1選別物は、繊維または粒子等を含み、第2選別物は、例えば、大きい繊維、未解繊片、十分に解繊されていない粗砕片、解繊された繊維が凝集し、あるいは絡まったダマ等を含む。
選別部40は、例えば、ドラム部41と、ドラム部41を収容するハウジング部43と、を有している。
ドラム部41は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部41は、網を有し、篩として機能する。この網の目により、ドラム部41は、網の目開きの大きさより小さい第1選別物と、網の目開きより大きい第2選別物と、を選別する。ドラム部41の網としては、例えば、金網、切れ目が入った金属板を引き延ばしたエキスパンドメタル、金属板にプレス機等で穴を形成したパンチングメタルを用いることができる。
導入口42に導入された解繊物は、気流とともにドラム部41の内部に送り込まれ、ドラム部41の回転によって第1選別物がドラム部41の網の目から下方に落下する。ドラム部41の網の目を通過できない第2選別物は、導入口42からドラム部41に流入する気流により流されて排出口44に導かれ、管8に送り出される。
管8は、ドラム部41の内部と管2とを連結する。管8を通って流される第2選別物は、粗砕部12により裁断された粗砕片とともに管2を流れ、解繊部20の導入口22に導かれる。これにより、第2選別物は解繊部20に戻されて、解繊処理される。
また、ドラム部41により選別される第1選別物は、ドラム部41の網の目を通って空気中に分散し、ドラム部41の下方に位置する第1ウェブ形成部45のメッシュベルト46に向けて降下する。
第1ウェブ形成部45は、メッシュベルト46と、ローラー47と、吸引部48と、を有している。メッシュベルト46は、無端形状のベルトであって、3つのローラー47に懸架され、ローラー47の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト46の表面は、所定サイズの開口が並ぶ網で構成される。選別部40から降下する第1選別物のうち、網の目を通過するサイズの微粒子は、メッシュベルト46の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト46に堆積し、メッシュベルト46とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト46から落下する微粒子は、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの、すなわち、繊維と繊維との結着に不要な樹脂粒や色材や添加剤などを含み、古紙再生装置100がシートSの製造に使用しない除去物である。
メッシュベルト46は、シートSを製造する通常動作中には、一定の速度V1で移動す
る。ここで、通常動作中とは、古紙再生装置100の始動制御、および停止制御の実行中を除く動作中であり、より詳細には、古紙再生装置100が望ましい品質のシートSを製造している間を指す。
したがって、解繊部20で解繊処理された解繊物は、選別部40で第1選別物と第2選別物とに選別され、第2選別物が解繊部20に戻される。また、第1選別物から、第1ウェブ形成部45によって除去物が除かれる。第1選別物から除去物を除いた残りは、シートSの製造に適した材料であり、この材料はメッシュベルト46に堆積して第1ウェブW1を形成する。
吸引部48は、メッシュベルト46の下方から空気を吸引する。吸引部48は、管23を介して集塵部27に連結される。集塵部27は、フィルター式あるいはサイクロン式の集塵装置であり、微粒子を気流から分離する。集塵部27の下流には捕集ブロアー28が設置され、捕集ブロアー28は、集塵部27から空気を吸引する集塵用吸引部として機能する。また、捕集ブロアー28が排出する空気は、管29を経て古紙再生装置100の外に排出される。
古紙再生装置100は、捕集ブロアー28により、集塵部27を通じて吸引部48から空気が吸引される。吸引部48では、メッシュベルト46の網の目を通過する微粒子が、空気とともに吸引され、管23を通って集塵部27に送られる。集塵部27は、メッシュベルト46を通過した微粒子を気流から分離して蓄積する。
したがって、メッシュベルト46の上には、第1選別物から除去物を除去した繊維が堆積して第1ウェブW1が形成される。捕集ブロアー28が吸引を行うことで、メッシュベルト46上における第1ウェブW1の形成が促進され、かつ、除去物が速やかに除去される。
ドラム部41を含む空間には、加湿部204により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、選別部40の内部で第1選別物を加湿する。これにより、静電力による第1選別物のメッシュベルト46への付着を弱め、第1選別物をメッシュベルト46から剥離し易くすることができる。さらに、静電力により第1選別物が回転体49やハウジング部43の内壁に付着することを抑制することができる。また、吸引部48によって除去物を効率よく吸引できる。
なお、古紙再生装置100において、第1選別物と第2選別物とを選別し、分離する構成は、ドラム部41を備える選別部40に限定されない。例えば、解繊部20で解繊処理された解繊物を、分級機によって分級する構成を採用してもよい。分級機としては、例えば、サイクロン分級機、エルボージェット分級機、エディクラシファイヤーを用いることができる。これらの分級機を用いれば、第1選別物と第2選別物とを選別し、分離することが可能である。さらに、上記の分級機により、解繊物の中で比較的小さいものや密度の低いもの、すなわち、繊維と繊維との結着に不要な樹脂粒や色材や添加剤などを含む除去物を、分離して除去する構成を実現できる。例えば、第1選別物に含まれる微粒子を、分級機によって、第1選別物から除去する構成としてもよい。この場合、第2選別物は、例えば解繊部20に戻され、除去物は、集塵部27により集塵され、除去物を除く第1選別物が管54に送られる構成とすることができる。
メッシュベルト46の搬送経路において、選別部40の下流側には、加湿部210によって、ミストを含む空気が供給される。加湿部210が生成する水の微粒子であるミストは、第1ウェブW1に向けて降下し、第1ウェブW1に水分を供給する。これにより、第1ウェブW1が含む水分量が調整され、静電気によるメッシュベルト46への繊維の吸着
等を抑制できる。
古紙再生装置100は、メッシュベルト46に堆積した第1ウェブW1を分断する回転体49を有している。第1ウェブW1は、メッシュベルト46がローラー47により折り返す位置で、メッシュベルト46から剥離して、回転体49により分断される。
第1ウェブW1は、繊維が堆積してウェブ形状となった柔らかい材料であり、回転体49は、第1ウェブW1の繊維をほぐす。
回転体49の構成は任意であるが、図示の例では、回転体49は、板状の羽根を有し回転する回転羽形状を有している。回転体49は、メッシュベルト46から剥離する第1ウェブW1と羽根とが接触する位置に配置される。回転体49の回転、例えば図中矢印Rで示す方向への回転により、メッシュベルト46から剥離して搬送される第1ウェブW1に羽根が衝突して分断し、細分体Pを生成する。
なお、回転体49は、回転体49の羽根がメッシュベルト46に衝突しない位置に設置されることが好ましい。例えば、回転体49の羽根の先端とメッシュベルト46との間隔を、0.05mm以上0.5mm以下とすることができ、この場合、回転体49によって、メッシュベルト46に損傷を与えることなく第1ウェブW1を効率よく分断することができる。
回転体49によって分断された細分体Pは、管7の内部を下降して、管7の内部を流れる気流によって管54へ搬送される。
また、回転体49を含む空間には、加湿部206により加湿空気が供給される。これにより、管7の内部や、回転体49の羽根に対し、静電気により繊維が吸着する現象を抑制することができる。
ブロアー56が発生する気流により、管7を降下する細分体Pは、管54の内部に吸引され、ブロアー56内部を通過する。ブロアー56が発生する気流、およびブロアー56が有する羽根等の回転部の作用により、細分体Pは、管54を通って堆積部60に搬送される。
堆積部60は、解繊部20で解繊された解繊物を堆積させる。より具体的には、堆積部60は、細分体Pを導入口62から導入し、絡み合った解繊物をほぐして、空気中で分散させながら降らせる。これにより、堆積部60は、第2ウェブ形成部70に、解繊物を均一性よく堆積させることができる。
堆積部60は、ドラム部61と、ドラム部61を収容するハウジング部63と、を有している。ドラム部61は、モーターによって回転駆動される円筒の篩である。ドラム部61は、網を有し、篩として機能する。この網の目により、ドラム部61は、網の目開きのより小さい繊維や粒子を通過させ、ドラム部61から下降させる。ドラム部61の構成は、例えば、ドラム部41の構成と同じである。
なお、ドラム部61の「篩」は、特定の対象物を選別する機能を有していなくてもよい。すなわち、ドラム部61として用いられる「篩」とは、網を備えたもの、という意味であり、ドラム部61は、ドラム部61に導入された解繊物の全てを降らしてもよい。
ドラム部61の下方には第2ウェブ形成部70が配置される。第2ウェブ形成部70は、堆積部60を通過した通過物を堆積して、第2ウェブW2を形成する。第2ウェブ形成
部70は、例えば、メッシュベルト72と、ローラー74と、サクション機構76と、を有している。
メッシュベルト72は、無端形状のベルトであって、複数のローラー74に懸架され、ローラー74の動きにより、図中矢印で示す方向に搬送される。メッシュベルト72は、例えば、金属製、樹脂製、布製、あるいは不織布等である。メッシュベルト72の表面は、所定サイズの開口が並ぶ網で構成されている。ドラム部61から降下する繊維のうち、網の目を通過するサイズの繊維は、メッシュベルト72の下方に落下し、網の目を通過できないサイズの繊維がメッシュベルト72に堆積し、メッシュベルト72とともに矢印方向に搬送される。メッシュベルト72は、シートSを製造する通常動作中には、一定の速度V2で移動する。通常動作中とは、上述した通りである。
メッシュベルト72の網の目は、微細であり、ドラム部61から降下する繊維の大半を通過させないサイズとすることができる。
サクション機構76は、メッシュベルト72の下方に設けられる。サクション機構76は、サクションブロアー77を備え、サクションブロアー77の吸引力によって、サクション機構76に下方に向く気流を発生させることができる。
サクション機構76によって、堆積部60により空気中に分散された解繊物をメッシュベルト72上に吸引する。これにより、メッシュベルト72上における第2ウェブW2の形成を促進し、堆積部60からの排出速度を大きくすることができる。さらに、サクション機構76によって、解繊物の落下経路にダウンフローを形成することができ、落下中に解繊物が絡み合うことを防ぐことができる。
サクションブロアー77は、サクション機構76から吸引した空気を、図示しない捕集フィルターを通じて、古紙再生装置100の外に排出してもよい。あるいは、サクションブロアー77が吸引した空気を集塵部27に送り込み、サクション機構76が吸引した空気に含まれる除去物を捕集してもよい。
ドラム部61を含む空間には、加湿部208により加湿空気が供給される。この加湿空気によって、堆積部60の内部を加湿することができ、静電力によるハウジング部63への繊維の付着を抑え、繊維をメッシュベルト72に速やかに降下させ、好ましい形状の第2ウェブW2を形成させることができる。
以上のように、堆積部60および第2ウェブ形成部70を経ることにより、空気を多く含み柔らかくふくらんだ状態の第2ウェブW2が形成される。メッシュベルト72に堆積された第2ウェブW2は、シート形成部80へと搬送される。
メッシュベルト72の搬送経路において、堆積部60の下流側には、加湿部212によって、ミストを含む空気が供給される。これにより、加湿部212が生成するミストが第2ウェブW2に供給され、第2ウェブW2が含む水分量が調整される。これにより、静電気によるメッシュベルト72への繊維の吸着等を抑制できる。
古紙再生装置100は、メッシュベルト72上の第2ウェブW2を、シート形成部80に搬送する搬送部79を有している。搬送部79は、例えば、メッシュベルト79aと、ローラー79bと、サクション機構79cと、を有している。
サクション機構79cは、図示しないブロアーを備え、ブロアーの吸引力によってメッシュベルト79aに上向きの気流を発生させる。この気流は、第2ウェブW2を吸引し、
第2ウェブW2は、メッシュベルト72から離れてメッシュベルト79aに吸着される。メッシュベルト79aは、ローラー79bの自転により移動し、第2ウェブW2をシート形成部80に搬送する。メッシュベルト72の移動速度と、メッシュベルト79aの移動速度とは、例えば、同じである。
このように、搬送部79は、メッシュベルト72に形成された第2ウェブW2を、メッシュベルト72から剥がして搬送する。
シート形成部80は、堆積部60で堆積させた堆積物からシートSを形成する。より具体的には、シート形成部80は、メッシュベルト72に堆積され搬送部79により搬送された第2ウェブW2を、加圧加熱してシートSを成形する。
シート形成部80は、第2ウェブW2を加圧する加圧部82と、加圧部82により加圧された第2ウェブW2を加熱する加熱部84と、を有している。
加圧部82は、一対のカレンダーローラー85で構成され、第2ウェブW2を所定のニップ圧で挟んで加圧する。第2ウェブW2は、加圧されることによりその厚さが小さくなり、第2ウェブW2の密度が高められる。一対のカレンダーローラー85の一方は、図示しないモーターにより駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。カレンダーローラー85は、モーターの駆動力により回転して、加圧により高密度になった第2ウェブW2を、加熱部84に向けて搬送する。
加熱部84は、例えば、加熱ローラー、熱プレス成形機、ホットプレート、温風ブロアー、赤外線加熱器、フラッシュ定着器などによって構成されている。図示の例では、加熱部84は、一対の加熱ローラー86を備える。加熱ローラー86は、内部または外部に設置されるヒーターによって、予め設定された温度に加温される。加熱ローラー86は、カレンダーローラー85によって加圧された第2ウェブW2を挟んで熱を与え、シートSを形成する。
一対の加熱ローラー86の一方は、図示しないモーターにより駆動される駆動ローラーであり、他方は従動ローラーである。加熱ローラー86は、モーターの駆動力により回転して、加熱したシートSを、切断部90に向けて搬送する。
このように、堆積部60で形成された第2ウェブW2は、シート形成部80で加圧および加熱されて、シートSとなる。
なお、加圧部82が備えるカレンダーローラー85の数、および加熱部84が備える加熱ローラー86の数は、特に限定されない。
切断部90は、シート形成部80によって成形されたシートSを切断する。図示の例では、切断部90は、シートSの搬送方向と交差する方向にシートSを切断する第1切断部92と、搬送方向に平行な方向にシートSを切断する第2切断部94と、を有している。第2切断部94は、例えば、第1切断部92を通過したシートSを切断する。
以上により、所定のサイズの単票のシートSが成形される。切断された単票のシートSは、排出部96へと排出される。排出部96は、所定サイズのシートSを載せるトレイあるいはスタッカーを有している。
なお、図示はしないが、加湿部202,204,206,208は、1台の気化式加湿器で構成されていてもよい。この場合、1台の加湿器が生成する加湿空気が、粗砕部12
、ハウジング部43、管7、およびハウジング部63に分岐して供給される。この構成は、加湿空気を供給するダクトを分岐して設置することにより、容易に実現できる。また、2台あるいは3台の気化式加湿器によって加湿部202,204,206,208を構成することも可能である。
また、加湿部210,212は、1台の超音波式加湿器で構成されていてもよいし、2台の超音波式加湿器で構成されていてもよい。例えば、1台の加湿器が生成するミストを含む空気が、加湿部210,212に分岐して供給される。
1.1.2. インクジェットヘッド(液体吐出装置)
次に、古紙再生装置100が含むインクジェットヘッド等について説明する。図2は、古紙再生装置100の一部を模式的に示す図である。なお、インクジェットヘッドは、インクを吐出するヘッドに限らず後述する第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3などを吐出することが可能であればよく、吐出する材料が有色および無色を問うものではない。
古紙再生装置100は、図2に示すように、インクジェットヘッド310と、受付部320と、制御部330と、を含む。なお、便宜上、図1では、インクジェットヘッド310、受付部320、および制御部330の図示を省略している。
インクジェットヘッド310は、図2に示すように、第1液体L1、および第1液体と異なる第2液体L2を収容している。図示の例では、インクジェットヘッド310は、さらに、第1液体L1および第2液体L2と異なる第3液体L3を収容している。第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3は、互いに組成が異なる液体である。インクジェットヘッド310は、例えば、第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3をシートTに吐出する。
第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3は、複数の繊維を結着させるバインダーを含む。液体L1,L2,L3に含まれるバインダーとしては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、水溶性樹脂などが挙げられる。具体的には、バインダーとしては、スチレンブタジエン共重合体、アクリロニトリルブタジエン共重合体、アクリル酸エステル共重合体、スチレンアクリル酸共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースやヒドロキシメチルセルロースや寒天等のセルロース誘導体、デキストリン等の澱粉、ゼラチン、膠、カゼインなどが挙げられる。これらのバインダーは、単独または複数含んでもよい。
液体L1,L2,L3は、互いに同じ種類のバインダーを含んでいてもよいし、互いに異なる種類のバインダーを含んでいてもよい。以下では、液体L1,L2,L3に含まれるバインダーが熱可塑性樹脂である場合について説明する。
液体L1,L2,L3におけるバインダーの含有量は、例えば、0.1質量%以上30.0質量%以下であり、好ましくは0.1質量%以上20質量%以下である。当該比が0.1質量%以上30.0質量%以下であれば、インクジェットヘッド310から液体L1,L2,L3を十分に吐出できる程度に、液体L1,L2,L3の粘度を小さくすることができる。
液体L1,L2,L3の粘度は、8.0mPa・s以下であることが好ましい。液体L1,L2,L3の粘度が8.0mPa・sを越えると、粘度が大きすぎて、インクジェットヘッド310から吐出させることが困難になる場合がある。
液体L1,L2,L3に含まれるバインダーのうち、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のガラス転移温度は、例えば、-50℃以上130℃以下である。バインダーのガラス転移温度がこの範囲であれば、繊維の結着を向上させ、紙力を高めることができる。
液体L1,L2,L3は、浸透剤を含んでいてもよい。これにより、シートTの厚さ方向における液体L1,L2,L3の浸透性を向上させることができる。液体L1,L2,L3に含まれる浸透剤としては、例えば、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、リエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールメチルブチルエーテルなどのグリコールエーテル類、シリコーン系界面活性剤、アセチレングリコール系界面活性剤、アセチレンアルコール系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。これらの浸透剤は、単独または複数含んでもよい。また、液体L1,L2,L3は、互いに同じ種類の浸透剤を含んでいてもよいし、互いに異なる種類の浸透剤を含んでいてもよい。さらにまた、液体L1,L2,L3における浸透剤の含有量は、1質量%以上30質量%以下が好ましく、さらに好ましくは3質量%以上20質量%以下である。この範囲であれば、シートTの内部まで液体L1,L2,L3を浸透することを促進し、紙力を高めることができる。
液体L1,L2,L3は、保湿剤を含んでいてもよい。これにより、インクジェットヘッド310によって液体L1,L2,L3を吐出する際に、インクジェットヘッド310のノズル孔の目詰まりを発生し難くすることができる。液体L1,L2,L3に含まれる保湿剤としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,3-ブタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチルペンタン-2,4-ジオール、トリメチロールプロパン、グリセリンなどが挙げられる。液体L1,L2,L3は、互いに同じ種類の保湿剤を含んでいてもよいし、互いに異なる種類の保湿剤を含んでいてもよい。
液体L1,L2,L3は、水を含んでいてもよい。水としては、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、蒸留水等の純水または超純水を用いることが好ましい。また、紫外線照射または過酸化水素添加等により滅菌処理された水は、カビやバクテリアの発生を防止して長期保存を可能とする点で好ましい。
液体L1,L2,L3が含有可能なその他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、光定剤、消光剤、酸化防止剤、耐水化剤、防黴剤、防腐剤、増粘剤、流動性改良剤、pH調整剤、消泡剤、抑泡剤、レベリング剤、帯電防止剤等が挙げられる。
第1液体L1は、顔料を含まない。第2液体L2および第3液体L3は、互いに異なる種類の顔料を含む。液体L2,L3に含まれる顔料は、白色顔料であっても、非白色顔料であってもよい。
白色顔料としては、例えば、シリカ、二酸化チタン、酸化亜鉛、カオリン、クレー、白土、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、シリカゲル、アルミナ、プラスチック、硫酸バリウム、酸化マグネシウムなどが挙げられる。二酸化チタンは、シリカよりも粒径が大きく、白色度が高い。一方、シリカは、二酸化チタンよりも粒径が小さく、インクジェットプ
リンターで印刷された際の画質がよい。
ブラック顔料としては、例えば、三菱化学社製の、No.2300、No.900、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200Bなどのカーボンブラック類が挙げられる。
イエロー顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー 1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、167、172、180が挙げられる。
マゼンタ顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、またはC.I.ピグメントヴァイオレット 19、23、32、33、36、38、43、50が挙げられる。
シアン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、15:4、16、18、22、25、60、65、66、C.I.バットブルー 4、60が挙げられる。
ブラック、イエロー、マゼンタ、およびシアン以外の非白色顔料としては、例えば、C.I.ピグメント グリーン 7,10、C.I.ピグメントブラウン 3,5,25,26、C.I.ピグメントオレンジ 1,2,5,7,13,14,15,16,24,34,36,38,40,43,63が挙げられる。
ここで、図3は、インクジェットヘッド310のノズルプレート312を模式的に示す平面図である。なお、図3では、互いに直交する2軸として、X軸およびY軸を示している。
ノズルプレート312の材質は、例えば、SUS(Steel Use Stainless)である。ノズルプレート312には、第1ノズル孔314、第2ノズル孔316、および第3ノズル孔318が設けられている。第1ノズル孔314は、第1液体L1を吐出するノズル孔である。第2ノズル孔316は、第2液体L2を吐出するノズル孔である。第3ノズル孔318は、第3液体L3を吐出するノズル孔である。図示の例では、ノズル孔314,316,318の平面形状は、円である。
ノズル孔314,316,318の各々は、複数設けられている。複数の第1ノズル孔314は、Y軸方向に並んで、第1列314aを構成している。複数の第2ノズル孔316は、Y軸方向に並んで、第2列316aを構成している。第2列316aは、X軸方向に複数並んでいる。複数の第3ノズル孔318は、Y軸方向に並んで、第3列318aを構成している。なお、図示はしないが、第1列314aがX軸方向に複数並んでいてもよいし、第3列318aがX軸方向に複数並んでいてもよい。X軸方向は、シートTの搬送方向である。Y軸方向は、シートTの搬送方向と交差する方向であり、具体的にはシートTの搬送方向と直交する方向である。
第1列314a、第2列316a、および第3列318aの長さは、シートTのY軸方向の長さよりも長い。インクジェットヘッド310は、ラインヘッド方式である。これにより、生産性の向上を図ることができる。
古紙再生装置100では、シートTを加圧する加圧部82を含み、インクジェットヘッド310は、加圧されたシートTに第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3のうちのいずれかを付着させてもよい。加圧されたシートTの密度は、0.09g/cm以上であることが好ましい。そのため、古紙再生装置100では、加圧される前のウェブの状態のシートTに第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3のうちのいずれかを付着させる場合に比べて、第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3をシートTに浸透させ易い。第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3のシートTへの浸透は、毛細管現象によるため、空気を多く含んだウェブよりも、加圧されて空気の量が少ない状態の方が、液体L1,L2,L3は浸透し易い。
図2に示すように、受付部320は、ユーザーの入力を受け付けるための機器であり、入力情報を制御部330に出力する。受付部320の機能は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル等の入力機器により実現できる。受付部320は、古紙から生成された繊維を含むシートTの所定の領域に、第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3のうちのいずれかを付着させるかの選択をするための選択操作を受け付ける。さらに、受付部320は、シートTの所定の領域の形状、大きさ、位置、および吐出させる液体L1,L2,L3の量を指示する入力を受け付けてもよい。
ここで、図4は、第1液体L1、第2液体L2、および第3液体L3が付着したシートTを説明するための図である。
受付部320は、例えば、図4に示すように、第1領域341に第1液体L1を付着させ、第2領域342に第2液体L2を付着させ、第3領域343に第1液体L1を付着させ、第4領域344に第2液体L2を付着させ、第5領域345に第1液体L1を付着させ、第6領域346に第2液体L2を付着させ、第7領域347に第1液体L1を付着させ、第8領域348に第3液体L3を付着させるための選択操作を受け付ける。
図示の例では、領域341,342は、A3サイズの領域である。領域343,344,345,346,347,348は、名刺サイズの領域である。領域341~348の形状、大きさ、および位置は、受付部320で受け付ける情報によって決定され、図示の例に限定されない。
図2に示すように、制御部330は、受付部320が受け付けた選択操作により選択された液体を、シートTの所定の領域に付着させるようにインクジェットヘッド310を制御する。制御部330の機能は、各種プロセッサー(CPU、DSP等)、ASIC(ゲートアレイ等)などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。
制御部330は、図4に示すように、第1領域341に第1液体L1を付着させ、第2領域342に第2液体L2を付着させ、第3領域343に第1液体L1を付着させ、第4領域344に第2液体L2を付着させ、第5領域345に第1液体L1を付着させ、第6領域346に第2液体L2を付着させ、第7領域347に第1液体L1を付着させ、第8領域348に第3液体L3を付着させるように、インクジェットヘッド310を制御する。
インクジェットヘッド310は、図2に示すように、例えば、加圧部82によって加圧
されたシートTに、液体を付着させる。そのため、加圧される前のウェブの状態のシートTに液体を付着させる場合に比べて、液体をシートTに浸透させ易い。液体のシートTへの浸透は、毛細管現象によるため、空気を多く含んだウェブよりも、加圧されて空気の量が少ない状態の方が、液体は浸透し易い。
加熱部84は、インクジェットヘッド310からの液体が付着したシートTを加熱する。これにより、シートTに含まれる複数の繊維は、液体に含まれるバインダーによって結着する。図示の例では、加圧部82および加熱部84は、ローラーで構成されており、シートTを搬送する搬送部である。なお、図示はしないが、加熱部84の他に、別途、熱風、赤外線、電磁波、熱ローラー、熱プレスなどによって、液体が付着したシートTを加熱してもよい。これにより、液体に含まれるバインダーの溶融結着や糊化の促進、および水等の乾燥の促進を図ることができる。
切断部90は、シートTを切断して、シートTの所定の領域を切り出す。制御部330は、シートTの所定の領域を切り出すように、切断部90を制御する。切断部90は、図4に示す、領域341~348を切り出す。
第1液体L1が付着した領域341,343,345,347は、切断部90によって切断されて、普通紙となる。第2液体L2が付着した領域342,344,346は、切断部90によって切断されて、IJ(インクジェット)専用紙となる。第3液体L3が付着した第8領域348は、切断部90によって切断されて、例えば第2液体L2が付着したIJ専用紙とは白色度の異なるIJ専用紙となる。
古紙再生装置100は、例えば、以下の特徴を有する。
古紙再生装置100では、液体L1,L2を収容するインクジェットヘッド310と、古紙から生成された繊維を含むシートTの所定の領域に、液体L1,L2のうちのいずれかを付着させるかの選択をするための選択操作を受け付ける受付部320と、選択操作により選択された液体を、所定の領域に付着させるようにインクジェットヘッド310を制御する制御部330と、を含み、第1液体L1は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、第2液体L2は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む。
そのため、古紙再生装置100では、ユーザーの要求に応じて、シートTの領域ごとに異なる紙品質とし、当該領域を任意の数量で製造することができる。例えば、第1液体L1が付着した領域341,343,345,347を、普通紙とし、第2液体L2が付着した領域342,344,346を、普通紙よりも白色度の高いIJ専用紙とすることができる。さらに、インクジェットプリンターで印刷した際の画質が異なる用紙を製造することができる。このように、古紙再生装置100では、オンデマンドで品質の異なる用紙を製造することができる。さらに、例えば、第2ウェブW2の坪量に応じて受付部320がインクジェットヘッド310から吐出される液体の量を受け付けることにより、坪量が異なる用紙を製造することができる。
古紙再生装置100では、インクジェットヘッド310は、液体L1,L2と異なる第3液体L3を収容し、受付部320が受け付ける選択操作は、所定の領域に、液体L1,L2,L3のうちのいずれかを付着させるかの選択をし、第3液体L3は、複数の繊維を結着させるバインダー、および第2液体L2とは異なる種類の顔料を含む。そのため、古紙再生装置100では、紙力にも優れ、色が異なる3種類の用紙を製造することができる。
古紙再生装置100では、インクジェットヘッド310には、第2液体L2を吐出する
複数の第2ノズル孔316が設けられ、複数の第2ノズル孔316は、Y軸方向に並んで第2列316aを構成し、第2列316aは、X軸方向に複数並んでいるため、インクジェットヘッド310の1回の走査で2倍の液量をシートTに付与することが可能となる。そのため、古紙再生装置100では、例えば第2列がX軸方向に複数並んでいない場合に比べて、第2領域342に第2液体L2を吐出させる際のシートTの搬送速度を高くすることができ、生産性を向上させることができる。
古紙再生装置100では、第1液体L1は、顔料を含まない。そのため、古紙再生装置100では、例えば第1液体L1が付着した領域341,343,345,347を、普通紙とすることができる。
古紙再生装置100では、第1液体L1および第2液体L2は、浸透剤を含む。そのため、古紙再生装置100では、浸透剤を含まない場合に比べて、シートTに対する液体L1,L2の浸透性を向上させることができる。
なお、インクジェットヘッド310によってシートTに吐出される液体の種類を、3種類としたが、当該液体の種類は、複数であれば特に限定されず、例えば、2種類でもよいし、4種類でもよい。ただし、当該液体は、バインダーを含む。
また、図示はしないが、インクジェットヘッド310は、加圧部82によって加圧される前のシートTに、液体を付着させてもよい。この場合、シートTは、ウェブの状態であってもよい。すなわち、シートTは、加圧部82によって加圧された状態のものであってもよいし、加圧部82によって加圧されたウェブ状態のものであってもよい。
また、インクジェットヘッド310は、加熱部84によって加熱された後のシートTに、液体を付着させてもよい。この場合、別途、液体が付着されたシートTを、熱風、赤外線、電磁波によって加熱してもよい。このようにすれば、加圧部82と加熱部84とのテンションによってシートTが切断される可能性を小さくすることができる。例えば、加圧部82と加熱部84との間の領域に液体を付着させると、濡れたシートTが加圧部82と加熱部84とのテンションに耐え切れずに切れてしまう可能性がある。
また、インクジェットヘッド310は、ラインヘッド方式(シングルパス方式)ではなく、ヘッド自体が動く方式(マルチパス方式)であってもよい。
1.2. 古紙再生方法
次に、第1実施形態に係る古紙再生方法について、図面を参照しながら説明する。図5は、第1実施形態に係る古紙再生方法を説明するためのフローチャートである。第1実施形態に係る古紙再生方法は、例えば、古紙再生装置100を用いて古紙を再生する。
液体L1,L2,L3を収容するインクジェットヘッド310を準備する(ステップS11)。次に、シートTの所定の領域に、液体L1,L2,L3のいずれかを付着させる(ステップS12)。その他の工程は、上記に説明したとおりである。
1.3. 古紙再生装置の変形例
次に、第1実施形態の変形例に係る古紙再生装置について、説明する。以下、第1実施形態の変形例に係る古紙再生装置において、上述した第1実施形態に係る古紙再生装置100の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
上述した古紙再生装置100では、第1液体L1は、顔料を含んでいなかった。これに対し、第1実施形態の変形例に係る古紙再生装置では、第1液体L1は、第2液体L2に
含まれる顔料および第3液体L3に含まれる顔料と異なる顔料を含む。例えば、第1液体L1は、シアン顔料を含み、第2液体L2および第3液体L3は、白色顔料を含む。これにより、第1実施形態の変形例に係る古紙再生装置では、青色の第1用紙、白色の第2用紙、および第2用紙と白色度が異なる第3用紙という3種類の用紙を製造することができる。
2. 第2実施形態
2.1. 古紙再生装置
次に、第2実施形態に係る古紙再生装置について、図面を参照しながら説明する。図6は、第2実施形態に係る古紙再生装置120を模式的に示す図である。以下、第2実施形態に係る古紙再生装置において、上述した第1実施形態に係る古紙再生装置100の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
上述した古紙再生装置100は、図2に示すように、1つのインクジェットヘッド310を含んでいた。これに対し、古紙再生装置120は、図6に示すように、2つのインクジェットヘッド310を含んでいる。
2つのインクジェットヘッド310の一方の第1インクジェットヘッド(第1液体吐出装置)310aは、第1液体L1および第3液体L3を含む。2つのインクジェットヘッド310の他方の第2インクジェットヘッド(第2液体吐出装置)310bは、第2液体L2を含む。
制御部330は、受付部320で受け付けた選択操作により選択された液体を、シートTの所定の領域に付着させるように第1インクジェットヘッド310aおよび第2インクジェットヘッド310bを制御する。制御部330は、例えば、シートTの所定の領域に第1液体L1または第3液体L3を付着させる場合は、第1インクジェットヘッド310aを駆動させ、第2インクジェットヘッド310bは駆動させない。制御部330は、例えば、シートTの所定の領域に第2液体L2を付着させる場合は、第2インクジェットヘッド310bを駆動させ、第1インクジェットヘッド310aは駆動させない。
なお、第1インクジェットヘッド310aは、第3液体L3を含まず、図示しない第3インクジェットヘッド(第3液体吐出装置)が第3液体L3を含んでもよい。このように、インクジェットヘッド310の数、およびインクジェットヘッド310が収容する液体の種類の数は、特に限定されない。
2.2. 古紙再生方法
次に、第2実施形態に係る古紙再生方法について、図面を参照しながら説明する。図7は、第2実施形態に係る古紙再生方法を説明するためのフローチャートである。第2実施形態に係る古紙再生方法は、例えば、古紙再生装置120を用いて古紙を再生する。
図7に示すように、液体L1,L3を収容する第1インクジェットヘッド310a、および第2液体L2を収容する第2インクジェットヘッド310bを準備する(ステップS21)。次に、シートTの所定の領域に、液体L1,L2,L3のいずれかを付着させる(ステップS22)。その他の工程は、上記に説明したとおりである。
3. 実施例
以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
図1,2に示す古紙再生装置100に対応する古紙再生装置を用いて、シートを製造し
た。古紙再生装置のインクジェットヘッドには、液体E1,E2,E3,E4の4種類の液体を収容させた。
図8は、液体E1,E2,E3,E4の組成を示す表である。表中の数字の単位は、質量%である。バインダーとしては、スチレンブタジエン共重合体を用いた。顔料としては、炭酸カルシウム、シリカ、または、C.I.ピグメントブルー15を用いた。浸透剤としては、トリエチレングリコールモノブチルエーテルおよびシリコーン系界面活性剤であるビックケミー・ジャパン社製の「BYK-348」を用いた。保湿剤としては、グリセリンを用いた。残量として水を加えて、合計100質量%とした。
古紙再生装置において、インクジェットヘッドから液体E1,E2,E3,E4を吐出させ、用紙1~12を製造した。図9は、用紙1~12のIJ画質および白色度を示す表である。図9において、「パルプ坪量」とは、液体E1,E2,E3,E4が付着される前のシートの坪量[g/m]を示している。IJ画質とは、インクジェットプリンターで画像を印刷したときの印刷品質のことである。
IJ画質は、セイコーエプソン社製の「PX7050FX」を用いて、4pt文字と10pt文字とのテキスト画像と、黒ベタ画像と、を印字し、以下の基準で評価した。
A:4pt文字も10pt文字も共につぶれることなく、文字として認識できる。また、黒の発色が高い。
B:4pt文字はつぶれて文字としての認識ができないが、10pt文字はつぶれることなく文字として認識できる。また、黒の発色が高い。
C:4pt文字はつぶれて文字としての認識ができないが、10pt文字はつぶれることなく、文字として認識できる。また、黒の発色が低い。
D:4pt文字も10pt文字もつぶれがひどく共に文字として認識できない。また、黒の発色は低い。
白色度は、ISO(International Organization for Standardization)白色度であり、「JIS P 8148:2001」に記載の方法で測定し、以下の基準で評価した。
A:ISO白色度が90%以上
B:ISO白色度が75%以上90%未満
C:ISO白色度が60%以上75%未満
D:ISO白色度が60%未満
図9に示すように、様々なタイプ、サイズ、IJ画質、白色度、および坪量の用紙を、1つの古紙再生装置で製造することができた。例えば、用紙1は、バインダーを含んでいるため、紙力を向上した用紙を得た。用紙2は、バインダー、および顔料としてC.I.ピグメントブルー15を含んでいるため、紙力の向上した青色の色紙を得た。用紙3は、バインダー、および顔料として炭酸カルシウムを含んでいるため、紙力と白色度とIJ画質の向上した用紙を得た。用紙4は、バインダー、および顔料としてシリカを含んでいるため、紙力と白色度とIJ画質の向上した用紙を得た。用紙6および用紙9は、用紙1に比べてパルプ坪量が多いため、そのパルプ坪量に応じて液体E1の塗布量を調整することで、用紙1と同様の品質の用紙を得ることができた。同様に、用紙8および用紙12は、用紙5に比べてパルプ坪量が多いため、そのパルプ坪量に応じて液体E1、E3、E4の塗布量を調整することで、用紙5と同様の品質の用紙を得ることができた。
図10は、用紙1~12の製造順および枚数を示す表である。図10に示す実施例1~7のように、様々な製造順で、様々な枚数の用紙を製造することができた。
本発明は、本願に記載の特徴や効果を有する範囲で一部の構成を省略したり、各実施形態や変形例を組み合わせたりしてもよい。また、本発明は、液体L1,L2、L3の複数を受付部320で選択し、制御部330で液体L1,L2、L3を同時に吐出してもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
2,3,7,8…管、8…管、9…シュート、10…供給部、12…粗砕部、14…粗砕刃、20…解繊部、22…導入口、23…管、24…排出口、26…解繊ブロアー、27…集塵部、28…捕集ブロアー、29…管、40…選別部、41…ドラム部、42…導入口、43…ハウジング部、44…排出口、45…第1ウェブ形成部、46…メッシュベルト、47…ローラー、48…吸引部、49…回転体、54…管、56…ブロアー、60…堆積部、61…ドラム部、62…導入口、63…ハウジング部、70…第2ウェブ形成部、72…メッシュベルト、74…ローラー、76…サクション機構、77…サクションブロアー、79…搬送部、79a…メッシュベルト、79b…ローラー、79c…サクション機構、80…シート形成部、82…加圧部、84…加熱部、85…カレンダーローラー、86…加熱ローラー、90…切断部、92…第1切断部、94…第2切断部、96…排出部、100,120…古紙再生装置、202,204,206,208,210,212…加湿部、310…インクジェットヘッド(液体吐出装置)、310a…第1インクジェットヘッド(第1液体吐出装置)、310b…第2インクジェットヘッド(第2液体吐出装置)、312…ノズルプレート、314…第1ノズル孔、314a…第1列、316…第2ノズル孔、316a…第2列、318…第3ノズル孔、318a…第3列、320…受付部、330…制御部、341…第1領域、342…第2領域、343…第3領域、344…第4領域、345…第5領域、346…第6領域、347…第7領域、348…第8領域

Claims (11)

  1. 第1液体、および前記第1液体と異なる第2液体を収容する液体吐出装置と、
    古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をするための選択操作を受け付ける受付部と、
    前記選択操作により選択された液体を、前記所定の領域に付着させるように前記液体吐出装置を制御する制御部と、
    を含み、
    前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
    前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む、古紙再生装置。
  2. 請求項1において、
    前記液体吐出装置は、前記第1液体および前記第2液体と異なる第3液体を収容し、
    前記選択操作は、前記所定の領域に、前記第1液体、前記第2液体、および前記第3液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をし、
    前記第3液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および前記第2液体とは異なる種類の顔料を含む、古紙再生装置。
  3. 請求項1または2において、
    前記シートを搬送する搬送部を含み、
    前記液体吐出装置には、前記第2液体を吐出する複数のノズル孔が設けられ、
    前記複数のノズル孔は、前記シートの搬送方向と交差する方向に並んで列を構成し、
    前記列は、前記搬送方向に複数並ぶ、古紙再生装置。
  4. 第1液体を収容する第1液体吐出装置と、
    前記第1液体と異なる第2液体を収容する第2液体吐出装置と、
    古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をするための選択操作を受け付ける受付部と、
    前記選択操作により選択された液体を、前記所定の領域に付着させるように前記第1液
    体吐出装置および前記第2液体吐出装置を制御する制御部と、
    を含み、
    前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
    前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む、古紙再生装置。
  5. 請求項4において、
    前記第1液体吐出装置は、前記第1液体および前記第2液体と異なる第3液体を収容し、
    前記選択操作は、前記所定の領域に、前記第1液体、前記第2液体、および前記第3液体のうちのいずれかを付着させるかの選択をし、
    前記第3液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および前記第2液体とは異なる種類の顔料を含む、古紙再生装置。
  6. 請求項4または5において、
    前記シートを搬送する搬送部を含み、
    前記第液体吐出装置には、前記第2液体を吐出する複数のノズル孔が設けられ、
    前記複数のノズル孔は、前記シートの搬送方向と交差する方向に並んで列を構成し、
    前記列は、前記搬送方向に複数並ぶ、古紙再生装置。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項において、
    前記第1液体は、顔料を含まない、古紙再生装置。
  8. 請求項1ないし6のいずれか1項において、
    前記第1液体は、前記第2液体に含まれる顔料と異なる顔料を含む、古紙再生装置。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項において、
    前記第1液体および前記第2液体は、浸透剤を含む、古紙再生装置。
  10. 第1液体、および前記第1液体と異なる第2液体を収容する液体吐出装置を準備する工程と、
    古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させる工程と、
    を含み、
    前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
    前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む、古紙再生方法。
  11. 第1液体を収容する第1液体吐出装置、および前記第1液体と異なる第2液体を収容する第2液体吐出装置を準備する工程と、
    古紙から生成された繊維を含むシートの所定の領域に、前記第1液体および前記第2液体のうちのいずれかを付着させる工程と、
    を含み、
    前記第1液体は、複数の繊維を結着させるバインダーを含み、
    前記第2液体は、複数の繊維を結着させるバインダー、および顔料を含む、古紙再生方法。
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