(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙を離解して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を脱墨処理し、脱墨後の古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙再生処理装置に用いる脱墨装置であって、
古紙パルプ液の泡沫の色合いによって脱墨割合を検出する脱墨割合検出器と、
前記脱墨割合検出器の検出に基づいて脱墨処理を制御する制御部とを備えた脱墨装置。
【請求項２】
前記制御部は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定の延長単位時間だけ延長することで、脱墨処理を制御する請求項１に記載の脱墨装置。
【請求項３】
制御部は、所定の延長単位時間の延長を、複数回実行可能とするよう制御する請求項２に記載の古紙の脱墨装置。
【請求項４】
制御部は、脱墨処理の延長前及び延長後の脱墨割合の変化率に基づいて、更なる脱墨処理の延長を行うかどうかを判断する請求項３の記載の脱墨装置。
【請求項５】
古紙を離解して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を脱墨処理し、脱墨後の古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙再生処理装置に用いる脱墨装置であって、
古紙パルプ液の脱墨割合を検出する脱墨割合検出器と、
前記脱墨割合検出器の検出に基づいて脱墨処理を制御する制御部とを備え、
脱墨割合検出器は、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽の上部の画像データを取得する画像取得部材により構成され、
制御部は、画像取得部材が取得した画像データを基に脱墨割合を算出する脱墨装置。
【請求項６】
制御部は、画像取得部材が取得した画像データの色合いを数値化し、得られた脱墨割合の数値を、予め設定した脱墨割合に関する閾値と比較する請求項５に記載の脱墨装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の脱墨装置を備えた古紙再生処理装置。
【請求項８】
古紙を離解して得られた古紙パルプ液を脱墨処理する古紙パルプ液の脱墨方法であって、
古紙パルプ液を貯留する脱墨槽の上部の画像データを画像取得部材により取得し、
取得した画像データを基に脱墨割合を算出し、
算出された脱墨割合の値に基づいて脱墨処理を延長する脱墨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱墨装置、古紙再生処理装置及び脱墨方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脱墨装置について、下記特許文献１には、脱墨槽が仕切部材によって複数の脱墨室に区画され、供給部から供給された古紙パルプ液が各脱墨室を通って排出部に至る流路が、水平方向に蛇行している技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６８９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、例えば、印字率の高い古紙から製造された古紙パルプ液を脱墨処理する場合などには、古紙パルプ液が十分に脱墨されないことがある。また、脱墨装置に供給される古紙パルプ液が製造されるときに、古紙の離解処理が十分にできていない場合には、そのような離解不十分の古紙パルプ液は、脱墨効率が低下しやすく、十分に脱墨されにくい。
【０００５】
本発明は上記した課題を解決するものであり、通常の脱墨処理では十分に脱墨されない恐れがあるときであっても、適正に脱墨処理することが可能な脱墨装置及び脱墨方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる脱墨装置は、古紙を離解して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を脱墨処理し、脱墨後の古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙再生処理装置に用いる脱墨装置であって、古紙パルプ液の泡沫の色合いによって脱墨割合を検出する脱墨割合検出器と、前記脱墨割合検出器の検出に基づいて脱墨処理を制御する制御部とを備えた。
【０００７】
また、前記構成において、制御部は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定の延長単位時間だけ延長することで、脱墨処理を制御する。
【０００８】
そして、前記構成において、制御部は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定の延長単位時間の延長を複数回延長可能とするよう制御する。
【０００９】
更に、前記構成において、制御部は、脱墨処理の延長前及び延長後の脱墨割合の変化率に基づいて、更なる脱墨処理の延長を行うかどうかを判断する。
【００１０】
更に、本発明にかかる脱墨装置は、古紙を離解して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を脱墨処理し、脱墨後の古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙再生処理装置に用いる脱墨装置であって、古紙パルプ液の脱墨割合を検出する脱墨割合検出器と、前記脱墨割合検出器の検出に基づいて脱墨処理を制御する制御部とを備え、脱墨割合検出器は、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽の上部の画像データを取得する画像取得部材により構成され、制御部は、画像取得部材が取得した画像データを基に脱墨割合を算出する。
【００１１】
更に、前記構成において、制御部は、画像取得部材が取得した画像データの色合いを数値化し、得られた脱墨割合の数値を、予め設定した脱墨割合に関する閾値と比較する。
【００１２】
また、本発明にかかる古紙再生処理装置は、前記各構成の脱墨装置を備えた。
【００１３】
また、本発明にかかる脱墨方法は、古紙を離解して得られた古紙パルプ液を脱墨処理する古紙パルプ液の脱墨方法であって、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽の上部の画像データを画像取得部材により取得し、取得した画像データを基に脱墨割合を算出し、算出された脱墨割合の値に基づいて脱墨処理を延長する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる脱墨装置は、古紙を離解して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を脱墨処理し、脱墨後の古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙再生処理装置に用いる脱墨装置であって、古紙パルプ液の泡沫の色合いによって脱墨割合を検出する脱墨割合検出器と、前記脱墨割合検出器の検出に基づいて脱墨処理を制御する制御部とを備えたので、印字率の高い古紙から製造された古紙パルプ液や離解が不十分な古紙パルプ液を脱墨処理する場合など予め設定した所定の脱墨処理時間の脱墨処理では、十分に脱墨されない恐れがあるときに、脱墨割合検出器の検出した古紙パルプ液の泡沫の色合いによる脱墨割合に応じて脱墨処理することができる。
【００１５】
そして、制御部は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定の延長単位時間だけ延長することで、脱墨処理を制御する場合は、古紙パルプ液の脱墨が不十分である場合に、脱墨処理を延長して実行し、十分に脱墨処理することができる。
【００１６】
そして、制御部は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定の延長単位時間の延長を複数回延長可能とするよう制御する場合は、１回のみの延長では、古紙パルプ液が十分に脱墨処理されていないとき、更なる脱墨処理を行うことができる。
【００１７】
そして、制御部は、脱墨処理の延長前及び延長後の脱墨割合の変化率に基づいて、更なる脱墨処理の延長を行うかどうかを判断する場合は、実際の古紙パルプ液の状態に応じて脱墨処理を実行することができる。
【００１８】
そして、本発明にかかる脱墨装置は、古紙を離解して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を脱墨処理し、脱墨後の古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する古紙再生処理装置に用いる脱墨装置であって、古紙パルプ液の脱墨割合を検出する脱墨割合検出器と、前記脱墨割合検出器の検出に基づいて脱墨処理を制御する制御部とを備え、脱墨割合検出器は、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽の上部の画像データを取得する画像取得部材により構成され、制御部は、画像取得部材が取得した画像データを基に脱墨割合を算出するので、判断の困難な脱墨割合を容易に数値化することができる。
【００１９】
そして、制御部は、画像取得部材が取得した画像データの色合いを数値化し、得られた脱墨割合の数値を、予め設定した脱墨割合に関する閾値と比較する場合は、判断の困難な脱墨割合をより容易に数値化することができ、得られた脱墨割合値を脱墨処理の制御に利用することが可能である。
【００２０】
そして、本発明にかかる古紙再生処理装置は、負荷検出器の検出した値に基づいて、離解処理が制御される古紙の離解処理装置、及び脱墨割合検出器の検出に基づいて脱墨処理が制御される脱墨装置少なくともいずれかを備えたので、離解処理や脱墨処理を不足することなくて適正に行って古紙パルプ液を調製することができ、得られた脱墨後の古紙パルプ液を抄紙部で抄紙することで、得られる再生紙の品質を向上可能である。
【００２１】
そして、本発明にかかる古紙の離解処理方法は、攪拌羽根を回転駆動する駆動部の回転負荷を検出し、検出した回転負荷の値を予め設定した閾値と比較し、前記負荷の値が閾値以上のとき、離解処理を延長するので、駆動部の回転負荷を閾値と比較するという簡単な方法により、容易に古紙の離解状態を把握することができ、離解が不十分であると判断される場合、離解処理を延長することができる。よって、古紙を適正に離解処理して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を抄紙して得られる再生紙の品質を向上可能である。
【００２２】
そして、本発明にかかる脱墨方法は、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽の上部の画像データを画像取得部材により取得し、取得した画像データを基に脱墨割合を算出し、算出された脱墨割合の値に基づいて脱墨処理を延長するので、判断が困難な古紙パルプ液の脱墨割合を容易かつ正確に把握し、印字率の異なる様々な古紙を処理対象に用いる際に、脱墨処理を適正に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る古紙処理装置の構成概略図である。
【図２】前記古紙処理装置の古紙供給部の構成概略図である。
【図３】前記古紙処理装置の古紙供給部の一部及び古紙パルプ製造部の構成概略図である。
【図４】前記古紙処理装置の脱墨部の平面図である。
【図５】前記古紙処理装置の抄紙部の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。古紙再生処理装置１は、古紙１０を離解して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を抄紙して再生紙を製造する。図１において、古紙再生処理装置１は、古紙供給部２、古紙パルプ製造部３、脱墨部５、抄紙部６、仕上げ部７を備えている。
【００２５】
(古紙供給部）
図２は、古紙供給部２の構成概略図である。古紙供給部２は、分離搬送部２１、細断部２２、細断屑貯留部２３及び細断屑搬送部２４を備えている。分離搬送部２１は、載置台２１１を備えており、この載置台２１１上に載置された古紙１０のうち最上位の古紙１０を分離し、細断部２２に搬送する。細断部２２は、一対の細断刃２２１を備えている。細断屑貯留部２３は、生成した細断屑１１を貯留する。細断屑搬送部２４は、細断屑貯留部２３の下部より下方に排出された細断屑１１を空気流によって古紙パルプ製造部３へ搬送する。細断屑搬送部２４は、送風機２４１、搬送用ダクト２４２、及び図３に示す細断屑１１の放出用サイクロン２４３を備えている。
【００２６】
(古紙パルプ製造部)
図３は、放出用サイクロン２４３及び古紙パルプ製造部３の構成概略図である。古紙パルプ製造部３は、古紙１０を離解して古紙パルプ液を製造する古紙の離解処理装置Ｐにより構成される。古紙パルプ製造部３は、計量部３１、攪拌槽３２を備えている。計量部３１は、細断屑搬送部２４により搬送された細断屑１１の重量を計測する。攪拌槽３２は、古紙１０を水とともに攪拌し、離解処理する。この攪拌槽３２には、古紙１０が細断されてなる計量後の細断屑１１が投入され、給水部２８から水が供給される。攪拌槽３２の下部には細断屑１１と水とを攪拌する攪拌手段３４と、攪拌手段３４の攪拌によって製造された古紙パルプ液を取り出す取出部３５とを備えている。攪拌手段３４は、攪拌羽根３４１と、前記攪拌羽根３４１を回転駆動するモータ等の駆動部３４２と、駆動部３４２の回転負荷を検出する負荷検出器３７とを備えている。負荷検出器３７は、駆動部３４２としての駆動モータに流れる電流値を検出する電流検出器３８により構成される。電流検出器３８は、増幅回路等を備えて駆動部３４２に流れる電流を検出する。
【００２７】
また、攪拌槽３２の上方には、後段の脱墨部５での脱墨処理の際に必要となる脱墨剤を供給する脱墨剤供給部２９が設置される。
【００２８】
(脱墨部)
図４は、脱墨部５の平面図を示す。脱墨部５は、古紙の離解処理装置Ｐで製造された古紙パルプ液を脱墨処理する脱墨装置Ｂにより構成される。脱墨部５は、脱墨槽５１、ブレード５３及び受泡槽５５を備えている。脱墨槽５１は、内部に複数の仕切り壁５２が並設され、古紙パルプ液の流通路が蛇行して形成される。脱墨槽５１の底面には、脱墨槽５１内に空気を供給する空気供給部３０が設けられる。また、図４における脱墨槽５１の底面の左上隅及び右上隅に、古紙パルプ液を脱墨槽５１内へ流入させる流入部５６と、脱墨処理後の古紙パルプ液を流出させる流出部５７とがそれぞれ設けられている。
【００２９】
更に、脱墨槽５１の上方の、流出部５８のほぼ真上に相当する位置には、古紙パルプ液の脱墨割合を検出する脱墨割合検出器５８が設けられている。脱墨割合検出器５８としては、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽５１の上部の画像データを取得するＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の画像取得部材５９により構成される。画像取得部材５９は、脱墨槽５１の上部に浮上した泡沫の状態を撮影して画像データとして取得し、制御部８へ送る。
【００３０】
ブレード５３は、脱墨槽５１の上方に設置され、図４において上下方向に移動可能である。ブレード５３は、脱墨槽５１の上部を浮遊する泡沫を、脱墨槽５１の周壁から溢流させ掃き出す。受泡槽５５は、脱墨槽５１の外周を取り囲んで設けられる。受泡槽５５は、ブレード５３により掃き出された泡沫を受け止める。
【００３１】
(抄紙部)
図５は抄紙部６の構成概略図である。抄紙部６は、ヘッドボックス６１、ワイヤー部６２、脱水部６３、乾燥部６４を備えている。ヘッドボックス６１は、箱状の貯留部６１１と、貯留部６１１の下部に配管６１３が接続されてなる古紙パルプ液の流入部６１４と、古紙パルプ液を貯留部６１１から溢流させ、ワイヤー部６２へ流出させる流出部６１５とを備えている。
【００３２】
ワイヤー部６２は、抄き網６２１を備えている。抄き網６２１は、無端状のメッシュベルトにより構成され、複数のローラ６２２に掛け渡される。図５において、右側のローラ６２２ａは、ワイヤー駆動部６２３に連結され、ワイヤー駆動部６２３の駆動により抄き網６２１が周回走行する。
【００３３】
抄き網６２１の上面に、ヘッドボックス６１の流出部６１５から古紙パルプ液を流出させ、抄き網６２１で水切りして繊維の層をなす湿紙１２を形成する。抄き網６２１の内方には、上側を走行する抄き網６２１の網目から流下する水を受ける受水部６２４を設けている。受水部６２４は図示しない白水タンクに接続され、受水した水を白水タンクへ導くようになっている。
【００３４】
脱水部６３は、吸水ベルト６３１を有する。吸水ベルト６３１は、フェルト等により構成され、複数のローラ６３２及びプレスローラ６３４ｂに掛け渡されている。この吸水ベルト６３１は、抄き網６２１から転移させた湿紙１２を搬送するとともに、湿紙１２から水分を吸収し、脱水する。
【００３５】
乾燥部６４は、乾燥ベルト６４１、カンバス６４２、乾燥ローラ６４３を有する。乾燥ベルト６４１は、吸水ベルト６３１から転移された湿紙１２を搬送する。この乾燥ベルト６４１は、ローラ６４５、プレスローラ６３４ａ及び乾燥ローラ６４３に掛け渡されている。
【００３６】
吸水ベルト６３１と乾燥ベルト６４１との接触部分に、脱水手段６３３を設けている。脱水手段６３３は一対のプレスローラ６３４ａ，６３４ｂからなり、該一対のプレスローラ６３４ａ，６３４ｂで、吸水ベルト６３１と乾燥ベルト６４１との間に挟んだ湿紙１２を押圧して脱水する。脱水手段６３３を通過した湿紙１２は、吸水ベルト６３１から乾燥ベルト６４１に転移される。
【００３７】
図５において、上側のプレスローラ６３４ａは、プレス駆動部６３７に連結され、プレス駆動部６３７の駆動により回転し、下側のプレスローラ６３４ｂは上側のプレスローラ６３４ａの回転に伴って従動回転する。そして、両プレスローラ６３４ａ，６３４ｂの回転に伴って、吸水ベルト６３１及び乾燥ベルト６４１を走行させる。
【００３８】
カンバス６４２は、網状をなす樹脂製であり、複数のローラ６４６に掛け渡され、展張されている。カンバス６４２は、乾燥ベルト６４１との間で湿紙１２を挟持して搬送し、乾燥ベルト６４１を介して乾燥ローラ６４３に湿紙１２を圧接させて乾燥させる。図５において、右側の上のローラ６４６ａは、カンバス駆動部６４７に連結され、カンバス駆動部６４７の駆動によりカンバス６４２が周回走行する。
【００３９】
乾燥ローラ６４３は複数の支持軸６５０により回転自在に支持される。乾燥ローラ６４３の内部には加熱手段６４８を備えている。加熱手段６４８としては電熱ヒータ等を用いることができる。また、乾燥ローラ６４３には、接触式の温度センサ６４９を設けており、この温度センサ６４９により乾燥ローラ６４３の表面温度を検出する。
【００４０】
（仕上げ部）
図１に示す仕上げ部７は、図示しないカレンダー部及びカット部を有しており、カレンダー部は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラを備え、カット部は紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）を備えている。
【００４１】
(制御部８)
制御部８は、ＣＰＵやメモリ等を備え、古紙供給部２、古紙パルプ製造部３、脱墨部５、抄紙部６、仕上げ部７の動作を制御する。また、制御部８は、古紙パルプ製造部３の攪拌手段３４の回転開始および停止、速度等を制御する。
【００４２】
そして、制御部８は、負荷検出器３７の検出した値に基づいて、古紙１０の離解処理を制御する。より詳しくは、制御部８は、負荷検出器３７が検出した値を予め設定した閾値と比較し、前記負荷の検出値が閾値以上のとき、古紙１０の離解処理を所定時間延長するよう制御する。負荷検出器３７として電流検出器３８を用いる場合、前記電流検出器３８の検出した電流値に基づいて、古紙１０の離解処理を制御する。
【００４３】
処理対象である古紙１０の厚さや種類、処理の際の環境温度等によっては、予め設定した所定時間の離解処理では、十分に古紙１０が離解されていない場合がある。古紙１０の離解が不十分であるとき、予め設定した所定の回転速度で攪拌羽根３４１を回転しようとすると、駆動部３４２の回転負荷が通常より大きくなり、駆動モータに流れる電流値が大きくなる。制御部８は、攪拌槽３２内の古紙１０の離解処理が十分に進行しているかどうかを、駆動部３４２の回転負荷の値を基に判断し、離解が不十分であるときは、離解処理を所定時間延長して行うよう制御することとしている。
【００４４】
制御部８が、離解処理を延長するかどうかを判断する目的で、駆動部３４２の回転負荷を負荷検出器３７により検出するタイミングは、離解処理開始から所定時間経過した後とすることが好ましく、離解処理終了直前とするのがより好ましい。離解処理開始から所定時間経過した後には、通常は古紙１０の離解が進行しており、駆動部３４２にかかる回転負荷が所定時間経過前より小さくなっている。この結果、駆動部３４２としての駆動モータに流れる電流値が小さい状態で安定してくるので、離解処理の不足を正確に判断できる。特に、離解処理の終了直前には、通常は古紙１０の離解が十分に進行しており、駆動部３４２に流れる電流値が最も小さくなり、離解処理の不足をより正確に判断できる。
【００４５】
制御部８が、負荷検出器３７が検出した値を予め設定した閾値と比較するため、所定の積算時間だけ負荷の値を積算し、積算平均値を算出する。そして、この積算平均値が前記閾値以上であるかどうか比較を行う。積算平均値が閾値以上であるとき、制御部８は、離解処理の所定時間の延長を決定する。離解処理を延長する時間の長さは、所定の延長単位時間とする。なお、この延長単位時間は実験データ等を基に予め設定される。
【００４６】
更に、制御部８は、延長した離解処理の終了直前にも、再度負荷検出器３７の検出した負荷の値を用いて、離解処理の更なる延長を行うかどうかを決定する。２回目以降の離解処理の延長時間の長さは、１回目と同じ延長単位時間としてもよく、１回目より長くしてもよく、また、短くしてもよい。このように、制御部８は、古紙１０の離解処理を、所定時間の延長を一単位として複数回延長可能としている。そして、制御部８は、負荷検出器３７の検出した値に基づいた離解処理の延長を行うかどうかの判断を繰り返し行い、判断結果に応じて実行する。
【００４７】
積算平均値が閾値より小さい場合には、制御部８は、古紙１０の離解が十分に行われていると判断し、離解処理の終了を決定する。また、制御部８は、積算平均値が閾値より大きい場合であっても、実際に延長を行った回数が最大延長回数を超えると、新たな離解処理の延長を行わず離解処理を終了することを決定する。最大延長回数は、離解処理が過剰に延長されるのを防止するため、制御部８に予め設定されている。
【００４８】
また、制御部８は、脱墨割合検出器５８の検出に基づいて脱墨処理を制御する。そして、制御部８は、脱墨割合検出器５８としての画像取得部材５９が取得した画像データを基に脱墨割合を算出する。脱墨割合の算出は、画像データの色合いを数値化することで行う。制御部８は、得られた脱墨割合の数値を脱墨割合値とする。脱墨割合値は、画像データの色合いを数値に置き換えたものであり、取得した画像データにおける泡沫の色合いが、トナーの黒色等に着色されず白色が強いほど脱墨割合値が大きくなる。逆に、画像データにおける泡沫の色合いが、トナー等によって灰色乃至黒色に着色され、白色が弱いほど脱墨割合値が小さくなる。
【００４９】
そして、制御部８は、算出した脱墨割合値を、予め設定されている脱墨割合の閾値と比較するため、所定の積算時間だけ脱墨割合値を積算し、脱墨割合の積算平均値を算出する。そして、この脱墨割合の積算平均値が閾値以上であるかどうか比較を行う。積算平均値が閾値以上であるとき、制御部８は、脱墨処理を所定時間延長することを決定する。脱墨処理を延長する時間の長さは、所定の延長単位時間とする。なお、この延長単位時間は実験データ等を基に予め設定される。
【００５０】
脱墨割合検出器５８から画像データを取得するタイミングは、脱墨処理開始から所定時間経過した後とすることが好ましく、脱墨処理終了直前とするのがより好ましい。脱墨槽５１へ古紙パルプ液を送り、脱墨処理を開始した後所定時間経過した後には、脱墨処理がある程度進行しており、脱墨割合を正確に判断できるからであり、脱墨処理終了直前には、脱墨割合をより正確に判断可能である。
【００５１】
更に、制御部８は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定時間の延長を一単位として複数回延長可能としている。よって、制御部８は、所定時間だけ延長した脱墨処理の終了直前にも、再度脱墨割合検出器５８の検出に基づいて、脱墨処理の更なる延長を行うかどうかを決定する。２回目以降の脱墨処理の延長時間の長さは、１回目の延長単位時間と同じ長さとしてもよく、異なる長さとしてもよい。
【００５２】
脱墨割合の積算平均値が、閾値より小さい場合には、制御部８は、古紙パルプ液の脱墨が十分に行われていると判断し、脱墨処理の終了を決定する。また、制御部８は、脱墨割合の積算平均値が閾値より大きい場合であっても、所定の延長単位時間の延長を一単位として、この延長単位時間の延長を行った回数が最大延長回数を超えると、新たな脱墨処理の延長を行わず脱墨処理を終了することを決定する。最大延長回数は、脱墨処理が過剰に延長されるのを防止するため、制御部８に予め設定されている。
【００５３】
本実施形態にかかる古紙再生処理装置１の作用につき以下に説明する。制御部８は、図２に示す載置台２１１に載置された古紙１０のうち最上の古紙１０を一枚ずつ分離搬送部２１により分離し細断部２２へ搬送し、一対の細断刃２２１により細断する。生成した細断屑１１を、細断屑貯留部２３に貯留した後、送風機２４１を駆動することで、細断屑搬送部２４により、図３に示す古紙パルプ製造部３の計量部３１へ搬送する。
【００５４】
計量部３１では、細断屑搬送部２４により搬送され、放出用サイクロン２４３から放出された細断屑１１の重量を計測し、細断屑１１の重量が所定量に達した時点で、送風機２４１を止めて細断屑１１の搬送を停止する。そして、計量後の細断屑１１を攪拌槽３２へ投入する。その後、給水部２８から攪拌槽３２へ給水を行い、攪拌手段３４を作動することで、離解処理を開始し古紙パルプ液を調製する。
【００５５】
離解処理は、例えば３０分間といった所定の離解処理時間だけ行われる。そして、制御部８は、負荷検出器３７の検出した値に基づいて、古紙１０の離解処理を制御する。より具体的には、電流検出器３８が検出した駆動部３４２の駆動モータに流れる電流値に基づいて、離解処理を延長するかどうかを決定する。即ち、例えば、離解処理終了の直前、離解処理開始から２９分５０秒の時点から例えば５秒間といった所定の積算時間だけ電流値を積算し、積算平均値を算出する。
【００５６】
このように、本第１の実施形態では、負荷検出器３７を、電流検出器３８により構成したので、駆動部３４２としての駆動モータの回転負荷の値を容易に把握することができる。
【００５７】
そして、制御部８は、算出した積算平均値を閾値と比較し、該積算平均値が閾値以上であったとき、例えば５分間といった所定の延長単位時間だけ離解処理を延長することを決定し、実行する。これより、制御部８は、古紙１０の離解状態を容易かつ正確に把握することができ、積算平均値が閾値以上であり離解が不十分であると判断されるときは、離解処理を延長し、該離解処理を更に行うよう制御することができる。
【００５８】
その後、所定の延長単位時間延長した離解処理を終了する直前に、負荷検出器３７としての電流検出器３８は、再度、駆動部３４２の回転負荷を示す電流値を検出する。そして、制御部８は、電流検出器３８が検出した値を基に、離解処理をもう１回延長するかどうかを決定し、決定した結果を実行する。制御部８は、このような駆動部３４２の回転負荷の値と閾値との比較を繰り返し行って、古紙１０の離解が十分になされるよう制御する。
【００５９】
このように制御部８は、古紙１０の離解処理を複数回延長可能であるので、１回のみの延長では、古紙１０の離解がまだ不十分であるとき、更なる離解処理を実行し、古紙１０の離解を更に進めることができる。よって、この離解処理により製造された古紙パルプ液を抄紙して得られる再生紙１３の品質を良好なものとできる。
【００６０】
制御部８は、積算平均値が閾値より小さい場合には、離解処理の終了を決定する。また、積算平均値が閾値以上であったとしても離解処理の延長回数が、例えば３回といった所定の最大延長回数を超える場合、制御部８は、新たな離解処理の延長を行わず、離解処理を終了することを決定する。
【００６１】
このように、古紙パルプ製造部３は、攪拌羽根３４１の駆動部３４２の回転負荷を検出する負荷検出器３７を備え、制御部８は、この負荷検出器３７の検出した値に基づいて、古紙１０の離解処理を制御するので、予め設定した所定の離解処理時間の離解処理では、十分に古紙１０が離解されない恐れがある場合に、攪拌羽根３４１の駆動部３４２の回転負荷を基に古紙１０の離解状態を把握し、適正に離解処理を行うよう制御することができる。よって、処理対象である古紙１０の厚さや種類、処理の際の環境温度等に影響されることなく、古紙１０を適正に離解処理して古紙パルプ液を製造し、得られた古紙パルプ液を抄紙して得られる再生紙１３の品質を向上可能である。
【００６２】
離解処理により調製された古紙パルプ液は、脱墨剤供給部２９より脱墨剤が供給され、その後、取出部３５から取出され、下流側の脱墨部５へ送られる。
【００６３】
図４に示す脱墨部５では、古紙パルプ液が流入部５６より脱墨槽５１内に流入される。そして、脱墨槽５１内に収容された古紙パルプ液中に、空気供給部３０から空気が供給され、脱墨処理が開始される。
【００６４】
脱墨処理は例えば５分間といった所定の脱墨処理時間だけ行われる。制御部８は、脱墨割合検出器５８の検出に基づいて脱墨処理を制御する。即ち、例えば、脱墨処理終了の直前となる脱墨処理開始から４分５０秒の時点から、例えば５秒間といった所定時間だけ連続して複数の画像データを取得する。そして、制御部８は、個々の画像データの色合いを数値化して脱墨割合値を算出し、得られた脱墨割合値を積算して積算平均値を算出する。
【００６５】
更に、制御部８は、算出した積算平均値を脱墨割合の閾値と比較し、脱墨割合の積算平均値が閾値以上であったとき、例えば１分間といった所定の延長単位時間だけ脱墨処理を延長することを決定し、実行する。
【００６６】
このように脱墨部５は、古紙パルプ液の脱墨割合を検出する脱墨割合検出器５８を備え、制御部８は、脱墨割合検出器５８の検出に基づいて脱墨処理を制御するので、印字率の高い古紙１０を用いた場合など予め設定した所定の脱墨処理時間の脱墨処理では、古紙パルプ液が十分に脱墨されない恐れがあるときに、実際の古紙パルプ液の状態を把握し、これに応じて脱墨処理を調整することができる。よって、このようにして脱墨処理が行われた古紙パルプ液をその後抄紙することで得られる再生紙１３の白色度を一定の品質に維持可能である。
【００６７】
また、制御部８は、画像取得部材５９が取得した画像データを基に脱墨割合を算出するので、判断の困難な脱墨割合を容易に数値化することができ、得られた脱墨割合値を脱墨処理の制御に利用することが可能である。そして、制御部８は、画像取得部材５９が取得した画像データの色合いを数値化し、得られた脱墨割合の数値を、予め設定した脱墨割合に関する閾値と比較するので、判断の困難な脱墨割合をより容易に数値化することができる。更に、制御部８は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定の単位延長時間延長するので、古紙パルプ液の脱墨割合を向上させるよう容易に制御することができる。
【００６８】
脱墨処理においても、離解処理と同様に、所定の延長単位時間だけ延長した脱墨処理の終了直前に脱墨割合検出器５８によって、再度、脱墨割合の画像データを取得し、これを基に脱墨処理をもう１回延長するかどうかを決定する。制御部８は、このような動作を繰り返し行って、古紙パルプ液の脱墨処理が十分に行われるよう制御する。
【００６９】
このように制御部８は、古紙パルプ液の脱墨処理を、所定の延長単位時間の延長を複数回実行可能とするので、１回の脱墨処理の延長では、脱墨割合があまり向上しない場合に脱墨割合を更に向上させることができる。
【００７０】
制御部８は、脱墨割合の積算平均値が、脱墨割合の閾値より小さい場合、脱墨処理の終了を決定する。そして、脱墨割合の積算平均値が脱墨割合の閾値以上である場合であっても所定の延長単位時間を一単位とした脱墨処理の延長回数が、例えば３回といった所定の最大延長回数を超えるとき、制御部８は、脱墨処理をそれ以上延長しないこととし、脱墨処理を終了する。脱墨処理により得られた脱墨後の古紙パルプ液は、流出部５７より流出され、下流側の抄紙部６へ送られる。
【００７１】
抄紙部６では、脱墨後の古紙パルプ液がヘッドボックス６１へ流入され、流出部６１５から抄き網６２１上面へ供給され、均一な繊維の層である湿紙１２が形成される。抄き網６２１から流下した水は、受水部６２４に受け止められ、白水タンクに収容される。
【００７２】
白水タンク内の白水は、必要により、フィルターによる異物の除去、インク、トナー等の分離、薬剤の添加、中和処理等が施された後、図１に示すように、古紙パルプ製造部３へ循環され、給水部２８から攪拌槽３２に給水されることで再度利用される。
【００７３】
図５に示す抄き網６２１上に形成された湿紙１２は、抄き網６２１と吸水ベルト６３１との当接部分で吸水ベルト６３１へ転移され、吸水ベルト６３１により湿紙１２に含まれる水分が吸収されて脱水される。湿紙１２が脱水手段６３３の設置箇所に至ると、吸水ベルト６３１と乾燥ベルト６４１との間に該湿紙１２が挟まれた状態で、一対のプレスローラ６３４ａ，６３４ｂにより両側より押圧され脱水されるとともに、吸水ベルト６３１から乾燥ベルト６４１へ転移される。
【００７４】
乾燥ベルト６４１に転移された湿紙１２は、カンバス６４２との間に挟まれ、この状態で乾燥ローラ６４３に乾燥ベルト６４１を介して圧接され、乾燥される。乾燥ローラ６４３の表面温度は、温度センサ６４９によって検出され、検出結果を基に予め設定した所定温度に維持される。
【００７５】
乾燥部６４を出た仕上げ前の再生紙１３は図示しない複数のプレスローラの間に通され、これにより、仕上げ前の再生紙１３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１３が完成される。裁断刃により裁断された再生紙１３の端材は、図１に示すように細断屑貯留部２３に戻され、再度再生紙１３の製造に利用される。
【００７６】
以上より、本第１の実施形態にかかる脱墨方法は、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽の上部の画像データを画像取得部材により取得し、取得した画像データを基に脱墨割合を算出し、算出された脱墨割合の値に基づいて脱墨処理を制御するので、判断が困難な古紙パルプ液の脱墨割合を容易かつ正確に把握し、印字率の異なる様々な古紙１０を処理対象に用いる際に、脱墨処理を適正に調整することができる。
【００７７】
そして、古紙再生処理装置１は、このように脱墨割合検出器５８の検出に基づいて脱墨処理が制御される脱墨部５を備えたので、脱墨処理を不足することなく適正に行って古紙パルプ液を脱墨処理することができ、得られた脱墨後の古紙パルプ液を抄紙部６で抄紙することで、得られる再生紙１３の品質を向上可能である。また、古紙パルプ製造部３は、負荷検出器３７を備え、制御部８は、この負荷検出器３７の検出した値に基づいて、古紙１０の離解処理を制御するので、古紙１０の離解処理を十分に行うことができ、そのような十分に離解された古紙パルプ液を脱墨処理することで、脱墨効率が向上し、白色度の高い再生紙１３を製造することができる。
【００７８】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、離解処理及び脱墨処理の双方で、最大延長回数が設定され、離解または脱墨の各処理の延長回数が、所定の最大延長回数を超える場合には、更なる離解処理または脱墨処理を行うことなく、後段の工程へ進むよう制御部８は制御した。これに対し、本第２の実施形態では、攪拌槽３２または脱墨槽５１内に貯留する液体の状態を基に離解処理または脱墨処理を延長するかどうかを判断する。
【００７９】
まず、離解処理について、攪拌槽３２内の古紙１０及び水を含む液体は、離解処理を延長することで古紙１０の離解が更に進行し、駆動部３４２の回転負荷が離解処理の延長前と延長後とで変化し、延長後にはこの回転負荷が小さくなると考えられる。この延長前後の回転負荷の変化率を用いることで、攪拌槽３２内の液体の状態を把握することが可能となる。離解処理を延長した結果、駆動部３４２の回転負荷が延長前よりかなり小さくなっており、従って離解処理延長の前後で回転負荷の変化率が大きい場合には、離解処理を延長したために古紙１０の離解がかなり進んだと判断できる。一方、離解処理を延長しても、駆動部３４２に流れる電流が延長前とほとんど変わらず、回転負荷の変化率が小さい場合には、離解処理を延長したことによる効果があまりなかったと判断できる。
【００８０】
よって、離解処理の延長前後の駆動部３４２の回転負荷の変化率が所定値以上の場合には、更なる離解処理の延長を行い、所定値を下回る場合には、更なる延長を行うことなく離解処理を終了することとする。駆動部３４２の回転負荷は、離解処理を延長するかどうかを決定する際に算出した積算平均値と、離解処理を延長した後に算出した積算平均値とを用いることができる。
【００８１】
脱墨処理についても同様に、脱墨処理の延長前に算出された脱墨割合の積算平均値と、延長後に算出された脱墨割合の積算平均値との変化率が、予め設定した所定値以上である場合には、脱墨処理を更に延長することとし、所定値より小さい場合には脱墨処理を延長することなく終了することとする。
【００８２】
これより、離解又は脱墨の各処理を、実際の古紙１０や古紙パルプ液の状態に即して実行することができ、得られる再生紙を一定の品質に維持することができる。
【００８３】
尚、上記実施形態では、制御部８は、古紙パルプ液の脱墨処理を所定の延長単位時間だけ延長することで、脱墨処理を制御したが、他の方法、例えば、脱墨割合に応じて空気供給部から供給する空気の量を調整してもよく、脱墨割合に応じて脱墨処理時間の長さを短くしたり、逆に長くする等して調整してもよい。
【００８４】
また、所定の延長単位時間の延長を複数回実行可能とするよう制御したが、１回のみの延長が可能としてもよい。また、制御部８は、更なる脱墨処理の延長を行うかどうかを、脱墨処理の延長回数、または脱墨処理の延長前及び延長後の脱墨割合の変化率に基づいて判断したが、他の方法、例えは、脱墨割合の積算平均値が閾値より小さくなるまで延長を繰り返し実行するようにしてもよい。また、脱墨処理の延長回数と、延長前後の脱墨割合の変化率の双方を組み合わせて判断してもよい。
【００８５】
また、脱墨割合検出器５８は、古紙パルプ液を貯留する脱墨槽５１の上部の画像データを取得する画像取得部材５９により構成されたが、古紙パルプ液中のトナー濃度や脱墨割合を判断可能な他の数値を計測することで、脱墨割合を検出してもよい。また、画像取得部材５９が取得した画像データの色合いを数値化し、得られた脱墨割合の数値を、予め設定した脱墨割合に関する閾値と比較したが、予め記憶しておいた基準画像データと、取得した画像データと比較してもよい。
【００８６】
また、脱墨割合検出器５８は、脱墨槽５１の上方の、流出部５８のほぼ真上に相当する位置に設けたが、他の位置、例えば、流入部のほぼ真上や脱墨槽の中央部の上方等であってもよく、脱墨槽５１の側壁を透明樹脂等により構成するなどして該脱墨槽の側方や底面に脱墨割合検出器を設置し内部の古紙パルプ液の脱墨割合を検出することとしてもよい。また、脱墨割合検出器５８は、固定式であってもよく、移動可能に設置してもよく、付加的にミラーや光源を備えてもよい。そして、脱墨割合検出器５８により脱墨槽内の一部の古紙パルプ液の脱墨割合を検出してもよく、例えば脱墨槽の上面全体等という広い範囲の脱墨割合を検出してもよい。
【００８７】
また、古紙再生処理装置１は、負荷検出器３７を備えた古紙パルプ製造部３を備えたが、古紙パルプ製造部３が負荷検出器３７を備えなくてもよい。また、古紙再生処理装置１は、古紙パルプ製造部３が負荷検出器３７を備え、この検出値を基に離解処理を制御するが、負荷検出器３７の検出値に基づいた制御を行わないこととしてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
Ｂ  脱墨装置
１  古紙再生処理装置
８  制御部
１０  古紙
１３  再生紙
５８  脱墨割合検出器
５９  画像取得部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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