(57)【要約】      （修正有）【課題】処理物の先頭部分を加熱する際、処理物からの熱伝導や気化熱等によって温度が低下する場合でも適正に加熱することが可能な古紙処理装置及び古紙処理方法の提供。【解決手段】古紙に所定の処理を施す処理部と、前記処理部において処理が施され、得られた帯状の処理物を加熱する加熱部７２と、前記処理部及び加熱部７２の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、帯状の処理物の先頭部分を、後続の部分より高い温度で加熱するよう前記加熱部７２を制御する高温加熱制御部とを備え、また、前記構成において、前記制御部は、処理物の先頭部分を後続の部分より厚く形成するよう前記処理部を制御する先頭厚制御部を備えた古紙処理装置。【選択図】図２
2018040096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
古紙に所定の処理を施す処理部と、
前記処理部において処理が施され、得られた帯状の処理物を加熱する加熱部と、
前記処理部及び前記加熱部の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、帯状の処理物の先頭部分を、後続の部分より高い温度で加熱するよう前記加熱部を制御する先頭高温加熱制御部を備えた古紙処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、処理物の先頭部分を後続の部分より厚く形成するよう前記処理部を制御する先頭厚制御部を備えた請求項１に記載の古紙処理措置。
【請求項３】
加熱部は、処理物に接触し、前記処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、前記加熱搬送部材の温度を検出する温度センサとを備え、
温度センサは、加熱処理後の処理物が加熱搬送部材から剥離される剥離位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量下流側に設置される請求項１または請求項２に記載の古紙処理装置。
【請求項４】
加熱部は、処理物に接触し、前記処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、前記加熱搬送部材の温度を検出する温度センサとを備え、
温度センサは、加熱処理前の処理物が加熱搬送部材に接触開始する位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量上流側に設置される請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の古紙処理装置。
【請求項５】
古紙に所定の処理を施す処理部と、
前記処理部において処理が施され、得られた帯状の処理物を加熱する加熱部と、
前記処理部及び前記加熱部の動作を制御する制御部を備え、
前記加熱部は、処理物に接触し、前記処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、該加熱搬送部材の所定箇所の温度を検出する温度センサとを備え、
前記制御部は、前記加熱搬送部材のうち、帯状の処理物の先頭部分に接触する先頭接触箇所が所定位置に至ると、加熱部の加熱状態を変更するよう制御する加熱制御部を備えた古紙処理装置。
【請求項６】
加熱制御部は、前記先頭接触箇所が温度センサの設置位置に至ったとき加熱部の加熱状態を変更する請求項５に記載の古紙処理装置。
【請求項７】
加熱制御部は、前記先頭接触箇所が帯状の処理物の先頭部分に接触するとき加熱部の加熱状態を変更する請求項５または６に記載の古紙処理装置。
【請求項８】
加熱搬送部材は、１つの乾燥ドラムによって構成される請求項３乃至請求項７のいずれか一項に記載の古紙処理装置。
【請求項９】
加熱部は、加熱搬送部材との間で処理物を挟持する挟持用部材を備えた請求項３乃至請求項８のいずれ一項に記載の古紙処理装置。
【請求項１０】
温度センサは、加熱搬送部材と挟持用部材とが非接触となる位置であって、加熱搬送部材の処理物搬送面に接触または非接触で設置される請求項９に記載の古紙処理装置。
【請求項１１】
前記処理物が湿紙である請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の古紙処理装置。
【請求項１２】
処理部において、古紙に所定の処理を施し、得られた帯状の処理物を加熱部において加熱する古紙処理方法であって、
前記帯状の処理物の先頭部分を、後続の部分より高い温度で加熱する古紙処理方法。
【請求項１３】
処理物の先頭部分の厚みを、後続の部分より厚く形成する請求項１２記載の古紙処理方法。
【請求項１４】
処理物を加熱搬送部材に接触させて加熱しながら搬送し、加熱処理後の処理物を加熱搬送部材から剥離し、
処理物の剥離位置より加熱搬送部材の移動方向所定量下流側に設置された温度センサによって加熱搬送部材の温度を検出し、
検出された温度に応じて加熱搬送部材による加熱状態を調整する請求項１２または請求項１３に記載の古紙処理方法。
【請求項１５】
処理物を移動する加熱搬送部材に接触させて加熱しながら搬送し、加熱処理前の処理物が加熱搬送部材に接触開始する位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量上流側に設置された温度センサによって、前記加熱搬送部材の温度を検出し、
温度センサの検出値に応じて加熱搬送部材による加熱状態を調整する請求項１２乃至請求項１４のいずれか一項に記載の古紙処理方法。
【請求項１６】
前記処理物が湿紙である請求項１２乃至請求項１５のいずれか一項に記載の古紙処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は抄紙装置及び湿紙の脱水方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、古紙を処理する古紙処理装置について、古紙の処理物を加熱部で加熱する技術が下記特許文献１に開示されている。また、下記特許文献２には、製紙工場に設置される大型の製紙機械において、湿紙を乾燥する技術に関する記載がある。この製紙機械では、シート状物質を支持する回転体の外周方向から加熱ガスを吹き付けることで、高速乾燥している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６-０８４５６１号公報
【特許文献２】特開２００３-４１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１、２では、湿紙の先頭部分を加熱する際、湿紙からの熱伝導や気化熱等を原因とする温度の低下については記載されていない。
【０００５】
本発明は上記した課題を解決するものであり、処理物の先頭部分を加熱する際、処理物からの熱伝導や気化熱等によって温度が低下する場合でも適正に加熱することが可能な古紙処理装置及び古紙処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明にかかる古紙処理装置は、古紙に所定の処理を施す処理部と、前記処理部において処理が施され、得られた帯状の処理物を加熱する加熱部と、前記処理部及び前記加熱部の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、帯状の処理物の先頭部分を、後続の部分より高い温度で加熱するよう前記加熱部を制御する高温加熱制御部とを備えた。
【０００７】
また、前記構成において、前記制御部は、処理物の先頭部分を後続の部分より厚く形成するよう前記処理部を制御する先頭厚制御部を備えた。
【０００８】
そして、前記各構成において、加熱部は、処理物に接触し、前記処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、前記加熱搬送部材の温度を検出する温度センサとを備え、
温度センサは、加熱処理後の処理物が加熱搬送部材から剥離される剥離位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量下流側に設置される。
【０００９】
更に、前記各構成において、加熱部は、処理物に接触し、前記処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、前記加熱搬送部材の温度を検出する温度センサとを備え、温度センサは、加熱処理前の処理物が加熱搬送部材に接触開始する位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量上流側に設置される。
【００１０】
また、本発明にかかる古紙処理装置は、古紙に所定の処理を施す処理部と、前記処理部において処理が施され、得られた帯状の処理物を加熱する加熱部と、前記処理部及び前記加熱部の動作を制御する制御部を備え、前記加熱部は、処理物に接触し、前記処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、該加熱搬送部材の所定箇所の温度を検出する温度センサとを備え、前記制御部は、前記加熱搬送部材のうち、帯状の処理物の先頭部分に接触する先頭接触箇所が所定位置に至ると、加熱部の加熱状態を変更するよう制御する加熱制御部を備えた。
【００１１】
更に、前記構成において、加熱制御部は、前記先頭接触箇所が温度センサの設置位置に至ったとき加熱部の加熱状態を変更する。
【００１２】
更に、前記構成において、加熱制御部は、前記先頭接触箇所が帯状の処理物の先頭部分に接触するとき加熱部の加熱状態を変更する。
【００１３】
更に、前記構成において、加熱部は、１つの乾燥ドラムによって構成される。
【００１４】
更に、前記構成において、加熱部は、加熱搬送部材との間で処理物を挟持する挟持用部材を備えた。
【００１５】
更に、前記構成において、温度センサは、加熱搬送部材と挟持用部材とが非接触となる位置であって、加熱搬送部材の処理物搬送面に接触または非接触で設置される。
【００１６】
更に、前記構成において、前記処理物が湿紙である。
【００１７】
更に、本発明にかかる古紙処理方法は、処理部において、古紙に所定の処理を施し、得られた帯状の処理物を加熱部において加熱する古紙処理方法であって、前記帯状の処理物の先頭部分を、後続の部分より高い温度で加熱する。
【００１８】
更に、前記構成において、処理物の先頭部分の厚みを、後続の部分より厚く形成する。
【００１９】
更に、前記各構成において、処理物を加熱搬送部材に接触させて加熱しながら搬送し、加熱処理後の処理物を加熱搬送部材から剥離し、処理物の剥離位置より加熱搬送部材の移動方向所定量下流側に設置された温度センサによって加熱搬送部材の温度を検出し、検出された温度に応じて加熱搬送部材による加熱状態を調整する。
【００２０】
更に、前記各構成において、処理物を移動する加熱搬送部材に接触させて加熱しながら搬送し、加熱処理前の処理物が加熱搬送部材に接触開始する位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量上流側に設置された温度センサによって、前記加熱搬送部材の温度を検出し、
温度センサの検出値に応じて加熱搬送部材による加熱状態を調整する。
【００２１】
更に、前記各構成において、前記処理物が湿紙である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、制御部は、帯状の処理物の先頭部分を、後続の部分より高い温度で加熱するよう前記加熱部を制御する先頭高温加熱制御部を備えたので、処理物の先頭部分を加熱する際、処理物からの熱伝導や気化熱等によって温度が低下する場合でも適正に効率よく加熱することができる。
【００２３】
また、前記制御部は、処理物の先頭部分を後続の部分より厚く形成するよう前記処理部を制御する先頭厚制御部を備えた場合は、先頭厚制御部によって、処理物の先頭部分がある程度のコシを有することで、処理物を転移しやすくすることができる。
【００２４】
そして、加熱部は、処理物に接触し、前記処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、前記加熱搬送部材の温度を検出する温度センサとを備え、温度センサは、加熱処理後の処理物が加熱搬送部材から剥離される剥離位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量下流側に設置される場合は、処理物との接触によって加熱搬送部材の温度が変化したことを温度センサが検出しないときでも処理物を適切に加熱することができる。
【００２５】
更に、温度センサは、加熱処理前の処理物が加熱搬送部材に接触開始する位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量上流側に設置される場合は、処理物が加熱搬送部材に接触した後温度センサの設置位置から離れる方向へ搬送されるために加熱搬送部材の温度が変化したことを温度センサが感度よく検出しないときでも処理物を適切に加熱することができる。
【００２６】
そして、本発明にかかる古紙処理装置の制御部は、前記加熱搬送部材のうち、帯状の処理物の先頭部分に接触する先頭接触箇所が所定位置に至ると、加熱部の加熱状態を変更するよう制御する加熱制御部を備えたので、先頭接触箇所の位置に応じて加熱部を適切な加熱状態とすることができる。
【００２７】
更に、加熱制御部は、前記先頭接触箇所が温度センサの設置位置に至ったとき加熱部の加熱状態を変更する場合は、先頭接触箇所が温度センサの設置位置に至ることで、温度センサの検出値が変化しても、加熱部を適切な加熱状態とすることができる。
【００２８】
更に、加熱制御部は、前記先頭接触箇所が帯状の処理物の先頭部分に接触するとき加熱部の加熱状態を変更する場合は、先頭接触箇所が処理物の先頭部分に接触するときに先頭接触箇所の温度が変化しても加熱部を適切な加熱状態とすることができる。
【００２９】
更に、加熱搬送部材は、１つの乾燥ドラムによって構成される場合は、処理能力の低い小型の古紙処理装置で、効率よく処理物を加熱することができる。
【００３０】
更に、加熱部は、加熱搬送部材との間で処理物を挟持する挟持用部材を備えた場合は、加熱搬送部材と挟持用部材によって処理物を適正に挟持し搬送することができる。
【００３１】
更に、温度センサは、加熱搬送部材と挟持用部材とが非接触となる位置であって、加熱搬送部材の処理物搬送面に接触または非接触で設置される場合は、温度センサを容易に設置することができ、メンテナンスもしやすい。
【００３２】
更に、前記処理物が湿紙である場合は、湿紙を適正に加熱することができる。
【００３３】
更に、本発明に係る古紙処理方法は、帯状の処理物の先頭部分を、後続の部分より高い温度で加熱するので、処理物を適正に加熱できる。
【００３４】
更に、処理物の先頭部分の厚みを、後続の部分より厚く形成する場合は、処理物を転移しやすくすることができる。
【００３５】
更に、処理物を加熱搬送部材に接触させて加熱しながら搬送し、加熱処理後の処理物を加熱搬送部材から剥離し、処理物の剥離位置より加熱搬送部材の移動方向所定量下流側に設置された温度センサによって加熱搬送部材の温度を検出し、検出された温度に応じて加熱搬送部材による加熱状態を調整する場合は、処理物との接触によって加熱搬送部材の温度が局部的に低下したことを温度センサが検出しないときでも処理物を適切に加熱することができる。
【００３６】
更に、処理物を移動する加熱搬送部材に接触させて加熱しながら搬送し、加熱処理前の処理物が加熱搬送部材に接触開始する位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量上流側に設置された温度センサによって、前記加熱搬送部材の温度を検出し、温度センサの検出値に応じて加熱搬送部材による加熱状態を調整する場合は、処理物が加熱搬送部材に接触した後温度センサの設置位置から離れる方向へ搬送されるために加熱搬送部材の温度が変化したことを温度センサが感度よく検出しないときでも処理物を適切に加熱することができる。
【００３７】
更に、前記処理物が湿紙である場合は、湿紙を適正に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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抄紙装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】前記抄紙装置の加熱部の温度変化を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る古紙処理装置の抄紙装置の概略構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
（第１の実施形態）
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、第１の実施形態にかかる古紙処理装置の構成概略図である。図１において、古紙処理装置１００は、古紙１０に所定の処理を施す処理部と、制御部８とを備える。処理部には、パルプ製造部１、脱墨部２、抄紙部３及び仕上部４が含まれる。制御部８は、各処理部の動作を制御する。尚、以下の実施形態では、古紙１０を原料として再生紙７を製造する古紙処理装置１００について記載するが、必ずしもこれに限定されず、木材パルプ等の他の製紙原料を用いる製紙装置に用いても構わない。
【００４０】
パルプ製造部１は、古紙１０を離解してパルプ懸濁液を製造する処理を行う。脱墨部２は、パルプ製造部１において製造されたパルプ懸濁液を脱墨する処理を行う。抄紙部３は、脱墨部２において得られた脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙して湿紙Ｗを形成し、得られた湿紙Ｗを脱水し、乾燥する処理を行う。仕上部４は、抄紙部３において得られた仕上げ前の再生紙を裁断等する処理を行うことにより、仕上げを行って定型サイズの再生紙７を得る。パルプ製造部１及び脱墨部２は、それぞれ公知のパルプ製造装置及び脱墨装置を利用可能である。
【００４１】
図２は、抄紙部３を構成する抄紙装置Ｓの概略構成を示す縦断面図である。尚、以下では、図２に示す抄紙装置Ｓの右側を「前側」、左側を「後側」、図２の紙面の手前を「右側」、紙面の奥側を「左側」として説明することとする。抄紙部３は、湿紙形成部１１、脱水部１４及び乾燥部１５が図示しない筐体内に収容されてなる。筐体内には、左右一対の図示しない側板が配設されており、この側板が各部を構成するほとんどのローラを、回動自在に軸支している。
【００４２】
湿紙形成部１１では、湿紙Ｗが形成される。湿紙形成部１１は、ヘッドボックス１２と、ワイヤー部１３とを備える。ヘッドボックス１２は、脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー２３上に均一に供給するためのものである。ヘッドボックス１２は、パルプ懸濁液を貯留する貯留部１８と、貯留部１８に貯留するパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー２３上に流出させる流出部１９と、貯留部１８の底部に形成されたパルプ懸濁液の流入部２０とを備える。
【００４３】
流入部２０には、脱墨部２から脱墨後のパルプ懸濁液を取出し、貯留部１８へ送るための図示しない輸送ポンプが接続されている。
【００４４】
ワイヤー部１３は、抄紙ワイヤー２３と、抄紙ワイヤー２３を走行させる図示しないワイヤー駆動部とを備える。抄紙ワイヤー２３は複数のベルトローラ２４に掛け渡され、展張され、無端状に形成される。抄紙ワイヤー２３は上側を走行する往路軌道の下流側端部近傍に設けられた湾曲部２１において、上方へ向けて湾曲して走行する。
【００４５】
抄紙ワイヤー２３は、ヘッドボックス１２から供給されるパルプ懸濁液を濾過して湿紙Ｗを形成する。上側を走行する往路軌道の抄紙ワイヤー２３の下方には、複数の水切り板２６が所定間隔で配置されている。水切り板２６はパルプ懸濁液を水切りする。各水切り板２６は抄紙ワイヤー２３の走行方向と交差する左右幅方向に向けて延在し、抄紙ワイヤー２３の下面に摺接される。水切り板２６は、抄紙ワイヤー２３の網目を通過した液体分である白水を下方へと導くようになっている。
【００４６】
また、水切り板２６の下方には、該水切り板２６より、または抄紙ワイヤー２３の網目から直接流下する白水を受ける受水部２７を設けている。受水部２７は図示しない配管、ガイド等により下方に設置された白水タンク２９に接続されている。白水タンク２９は、内部に収容する白水をパルプ製造部１及び脱墨部２に送るための図示しない配管及び白水循環用ポンプを備え、受水部２７において回収した白水を再利用可能に構成している。
【００４７】
脱水部１４は、抄紙ワイヤー２３を介して対向し、抄紙ワイヤー２３上に形成された湿紙Ｗを挟持し、脱水する一対の脱水ローラ４５を備える。一対の脱水ローラ４５は、抄紙ワイヤー２３との間で湿紙Ｗを挟持可能な第１脱水ローラ６７と、前記第１脱水ローラ６７に抄紙ワイヤー２３を介して対向配置された第２脱水ローラ６８とが設けられる。第１、第２脱水ローラ６７、６８は、抄紙ワイヤー２３の走行に伴って従動回転する。
【００４８】
脱水ローラ４５の材質は、ステンレス、鉄やアルミ等の金属、ウレタン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ABS系樹脂やフッ素系樹脂等の合成樹脂、これらが層状に形成され、組み合わされて用いられたもの、金属または合成樹脂のいずれかまたは双方と合成繊維や天然繊維とが組み合わせて用いられたもの等とすることができる。
【００４９】
これらのうち、脱水ローラ４５に金属を用いることで、強度を確保できる。抄紙ワイヤー２３によって濾過され、形成された湿紙Ｗは、脱水部１４による脱水前後の状態では、含水率が比較的高いために脱水ローラ４５が金属であっても張りつきの問題が生じにくい。
【００５０】
乾燥部１５は、挟持用ベルト４８、加熱部７２及びスクレーパ５５を備えている。挟持用ベルト４８は、加熱搬送部材との間で処理物を挟持する挟持用部材を構成する。挟持用ベルト４８は、抄紙ワイヤー２３から受け渡された湿紙Ｗを乾燥ドラム５０との間で挟持して走行する。挟持用ベルト４８は、無端状に形成され、乾燥ドラム５０及び複数のカンバスローラ４９に掛け渡されている。
【００５１】
挟持用ベルト４８は、乾燥ドラム５０の外周の略４分の３の範囲に巻回される。挟持用ベルト４８は、上方に向けて突出して走行する抄紙ワイヤー２３に対向するよう上方に向けて突出して走行する。抄紙ワイヤー２３と挟持用ベルト４８とは、対向位置において接触することなく所定量離間して配置される。挟持用ベルト４８は、図示しない挟持用ベルト駆動部によって走行駆動される。
【００５２】
挟持用ベルト４８は、乾燥ドラム５０に巻回された範囲で、湿潤状態にある湿紙Ｗを乾燥ドラム５０との間で挟持して搬送する。挟持用ベルト４８の材質は特に限定されず、例えば、金属、ポリエステルやポリフェニレンサルファィド等の合成繊維、麻や木綿等の天然繊維等が用いられる。挟持用ベルト４８は、経糸と緯糸を織り込んだ織物によって形成されることが湿紙Ｗの乾燥効率が高い点で好ましい。
【００５３】
加熱部７２は、処理物としての湿紙Ｗに接触し、該湿紙Ｗを加熱しながら搬送する加熱搬送部材と、前記加熱搬送部材の温度を検出する温度センサ６６とを備える。加熱搬送部材は、１つの乾燥ドラム５０により構成される。乾燥ドラム５０は、中空円筒状に形成された筒体５８を備え、該筒体５８の筒心に直交する左右の側面は、円盤形状の蓋体５９により閉塞されている。また、筒体５８は、複数の支持ローラ６１により回転自在に支持されている。
【００５４】
筒体５８の内方には、柔軟で可撓性を有し、シート状に形成されたシリコンラバーヒータ等の加熱体６２が、乾燥ドラム５０の内周面に全周に亘って貼着されている。筒体５８は、挟持用ベルト４８が挟持用ベルト駆動部によって走行駆動されることにより、従動して回転する。
【００５５】
温度センサ６６は、図２に示すように、乾燥ドラム５０の上部後方に設置される。温度センサ６６は、加熱搬送部材と挟持用部材とが非接触となる位置であって、加熱搬送部材の処理物搬送面に接触または非接触で設置される。図２では、加熱搬送部材としての乾燥ドラム５０が円筒状に形成される場合が示され、温度センサ６６は、この円筒状に形成された乾燥ドラム５０の湿紙Ｗ乃至帯状の再生紙７が接触しない範囲であって、帯状の再生紙７の剥離位置Ｃから湿紙Ｗの接触開始位置Ａまでの範囲に設置される場合が示されている。
【００５６】
この温度センサ６６の設置位置は、加熱処理後の処理物としての帯状の再生紙７が加熱搬送部材としての乾燥ドラム５０から剥離される剥離位置Ｃから乾燥ドラム５０の回転角度で例えば３度から１８０度といった所定範囲内であって、該剥離位置Ｃより乾燥ドラム５０の移動方向としての図２において反時計回りの回転方向Ｒ１で所定量下流側である。更に、この温度センサ６６の設置位置は、加熱処理前の処理物である湿紙Ｗが加熱搬送部材としての乾燥ドラム５０に接触開始する位置Ａから乾燥ドラム５０の回転角度で例えば３度から１８０度といった所定範囲内であって、所定範囲内であって該接触開始位置Ａより乾燥ドラム５０の移動方向としての回転方向Ｒ１で所定量上流側となる。
【００５７】
温度センサ６６は、筒体５８の表面温度を検出する。本実施形態では、温度センサ６６が、処理物である湿紙Ｗが加熱搬送部材である乾燥ドラム５０を構成する筒体５８の表面に摺動接触し、筒体５８の温度を検出する構成としたが、筒体５８に非接触のセンサを用いてもよい。スクレーパ５５は、乾燥ドラム５０の上部後方であって温度センサ６６より乾燥ドラム５０の回転方向上流側に設置される。スクレーパ５５は乾燥ドラム５０から乾燥後の帯状再生紙を剥離し、再生紙を仕上部４へと案内する。
【００５８】
（仕上部）
図１に示す仕上部４は、帯状の再生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。裁断刃は、左右一対のスリッターとカッターとを備える。スリッターは、丸刃により構成される。カッターは、幅方向に沿って延在する上下一対の直刃により構成される。裁断刃の下方には、裁断により生じた端材を回収する図示しない端材回収箱が設置されている。
【００５９】
（制御部）
制御部８は、各処理部における処理の開始後であって、各処理部で処理が施されて得られた処理物を、加熱部７２において加熱開始する時点より所定時間前に加熱部７２の昇温を開始するよう制御する。例えば、制御部８は、処理部としての湿紙形成部１１において帯状に形成された処理物としての湿紙Ｗの先頭部分Ｍが加熱部７２へ搬送される時点より所定時間前に、加熱部７２の昇温を開始することができる。また、制御部８は、処理部としてのパルプ製造部１におけるパルプ製造処理または脱墨部２における脱墨処理のいずれかの開始後であって、各処理部で処理が施されて得られた処理物としての脱墨前または脱墨後のパルプ懸濁液を、加熱部７２において加熱開始する時点より所定時間前に加熱部７２の昇温を開始するよう制御してもよい。
【００６０】
そして、制御部８は、帯状の処理物の先頭部分Ｍを、後続の部分より高い温度で加熱するよう前記加熱部７２を制御する先頭高温加熱制御部を備える。更に、制御部８は、処理物の最後に加熱される湿紙Ｗの後端部分を、先行して加熱される先行加工処理部分より低い温度で加熱する後端低温加熱制御部を備える。また、制御部８は、処理物の先頭部分Ｍを後続の部分より厚く形成するよう処理部を制御する先頭厚制御部を備える。そして、制御部８は、加熱搬送部材としての乾燥ドラム５０の筒体５８の外周面うち、帯状の処理物としての湿紙Ｗの先頭部分に接触する先頭接触箇所が所定位置に至ると、加熱部７２の加熱量を変更するよう制御する加熱制御部を備える。加熱制御部は、前記先頭接触箇所が温度センサ６６の設置位置に至ったとき加熱部７２の加熱量を変更する。また、加熱制御部は、前記先頭接触箇所が帯状の処理物としての湿紙Ｗの先頭部分Ｍに接触するとき加熱部７２の加熱量を変更する。
【００６１】
（作用）
本実施形態にかかる古紙処理装置１００の作用につき以下に説明する。まず、パルプ製造部１において所定量の古紙１０を所定量の水とともに所定時間攪拌することで、パルプ懸濁液を製造する。次に、得られたパルプ懸濁液を脱墨部２へ送り、脱墨処理を行って、脱墨後のパルプ懸濁液を得る。脱墨後のパルプ懸濁液に対し、脱墨部２においてまたは脱墨部２から抄紙部３への流通経路の途中位置で加水し、抄紙に適する所定のパルプ濃度に調製し、抄紙部３のヘッドボックス１２へ送る。
【００６２】
パルプ懸濁液は、ヘッドボックス１２の流入部２０から貯留部１８に流入する。そして、パルプ懸濁液は、流出部１９から抄紙ワイヤー２３上に流出される。抄紙ワイヤー２３上に供給されたパルプ懸濁液は、液体分が抄紙ワイヤー２３の網目を通り抜ける。その後、パルプ懸濁液の液体分は、抄紙ワイヤー２３の内方位置で水切り板２６により下方の受水部２７へと導かれ、受水部２７で受水された後、白水タンク２９内に収容される。白水タンク２９内の白水は、パルプ製造部１や脱墨部２等へ送られ、再利用される。
【００６３】
抄紙ワイヤー２３上に残存したパルプは、水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙Ｗとして形成される。制御部８は、抄紙ワイヤー２３上で形成される湿紙Ｗの先頭部分の紙厚を、この先頭部分に続く他の部分より厚く形成するよう制御する。
【００６４】
このため制御部８の先頭厚制御部は、湿紙Ｗの先頭部分Ｍを形成するときの抄紙ワイヤー２３の走行速度を、後続の他の部分を形成するときより遅くするようワイヤー駆動部を制御する。また、これに替えて、制御部８の先頭厚制御部は、ヘッドボックス１２から抄紙ワイヤー２３上へパルプ懸濁液の供給を開始し、湿紙Ｗの先頭部分を形成するときに抄紙ワイヤー２３の走行を所定時間停止するよう制御してもよい。更に、制御部８は、輸送ポンプの駆動量を湿紙Ｗの先頭部分Ｍを形成するときの方が、後続の他の部分を形成するときより多くするよう制御し、流入部２０へ流入させるパルプ懸濁液の量を多くすることで、湿紙Ｗの先頭部分を厚くしてもよい。
【００６５】
湿紙Ｗの先頭部分Ｍが形成された後、この先頭部分Ｍが脱水部１４に至ると、湿紙Ｗは、第１脱水ローラ６７の外周面に沿って上方へ向けて湾曲して走行することで、抄紙ワイヤー２３と第１脱水ローラ６７との間で挟持され、脱水される。また、ニップ部Ｎにおいては、第１脱水ローラ６７と第２脱水ローラ６８とによって湿紙Ｗが挟持された脱水される。脱水により生じた液体分は、第２脱水ローラ６８の後側周面を下方向けてへと伝い、下方に設置された受水部２７に受水される。
【００６６】
湾曲部２１における抄紙ワイヤー２３の上方に向けた走行に伴い、図２に示すように湿紙Ｗの先頭部分Ｍは上方へ向けて搬送される。先頭厚制御部によって、湿紙Ｗの先頭部分Ｍは厚く形成されており、且つ脱水部１４で脱水されることで、該湿紙Ｗの先頭部分Ｍはある程度のコシを有することとなる。湿紙Ｗの先頭部分Ｍが抄紙ワイヤー２３の転換位置Ｔに至ったときに、抄紙ワイヤー２３から分離され、図２において実線で示すように斜め前上方へ向けて独立して搬送される。
【００６７】
抄紙ワイヤー２３から上方へ伸びた湿紙Ｗの先頭部分Ｍの長さが、所定長さに至ると、一点鎖線で示すように、湿紙Ｗの先頭部分Ｍは自重によって座屈する。そして、抄紙ワイヤー２３に対向する挟持用ベルト４８によって支持される。湿紙Ｗの先頭部分Ｍは挟持用ベルト４８と乾燥ドラム５０の間に入り込み、これらの当接部分において挟持用ベルト４８と乾燥ドラム５０との間で挟持され搬送される。このように、先頭厚制御部によって、湿紙Ｗの先頭部分Ｍは厚く形成され、ある程度のコシを有することで、処理部としての湿紙形成部から加熱部７２の挟持用ベルト４８へ確実に湿紙Ｗを転移させることができる。
【００６８】
湿紙Ｗは、加熱部７２によって加熱された乾燥ドラム５０に当接され、乾燥される。乾燥部１５における湿紙Ｗの乾燥には、予め乾燥ドラム５０及びカンバスローラ４９、挟持用ベルト４８等が十分に予熱されていることが望ましい。また、電気量等のエネルギーの節約の観点からは、湿紙Ｗの加熱のために必要となるタイミングで加熱部７２の昇温を開始することが望ましい。よって、古紙処理装置１００の運転開始時点で、制御部８が加熱部７２の昇温を開始するより、最低限の予熱時間のみが確保できるタイミングである運転開始からしばらく経過後に昇温を開始した方が望ましい。
【００６９】
また、古紙処理装置１００の運転開始直後に処理が始まるパルプ製造部１では、古紙１０に加水し、図示しない撹拌翼を高速回転し、古紙１０と水の混合液を所定時間に渡って撹拌する。これより離解処理を行って、パルプ懸濁液を調製する。この撹拌翼の駆動には、特に離解処理の開始からしばらくは、非常に大きな電力を消費する。このため、古紙処理装置１００の運転開始直後から所定時間経過するまでの間、好ましくは離解処理終了までの間、加熱部７２の昇温を行わないことで、各処理部における高電力負荷動作を同時に行わないようにすることができる。これより、古紙処理装置１００のピーク電力を抑制でき、古紙処理装置１００を安定して運転動作することができ、使用者の使用電力契約を安価なものにすることが可能である。
【００７０】
制御部８は、加熱部７２の昇温を開始するタイミングを、処理部における処理の開始後であって湿紙Ｗが加熱部７２によって加熱され、乾燥される時点より所定時間前とすることができる。加熱部７２の昇温開始のタイミングは、種々の設定が可能である。例えば、制御部８は、加熱部７２の昇温を開始するタイミングを、輸送ポンプの駆動開始の１０分前となるよう制御することができる。輸送ポンプの駆動開始時点は、湿紙形成処理の開始時点となる。輸送ポンプの駆動開始から湿紙Ｗの加熱部７２による加熱開始まで３分間要する場合には、湿紙Ｗが加熱部７２によって加熱される時点より１３分前に加熱部７２の昇温を開始することとなる。
【００７１】
この所定時間が１３分となるタイミングの場合、古紙処理装置１００は、パルプ製造部１で撹拌槽への古紙１０投入後となる古紙１０の離解処理中、離解処理終了時点、パルプ製造部１から脱墨部２へのパルプ懸濁液の輸送中、または脱墨部２でのパルプ懸濁液の脱墨処理中のいずれかの状態とするよう調整することができる。またこれらに替えて、輸送ポンプの駆動開始以降の時点を所定時間の計測開始タイミングとしてもよく、例えば、脱墨部２からヘッドボックス１２へのパルプ懸濁液の輸送ポンプによる輸送中や抄紙ワイヤー２３へのパルプ懸濁液の供給開始時点としてもよい。
【００７２】
湿潤状態にある湿紙Ｗが、位置Ａにおいて乾燥ドラム５０に接触すると、湿紙Ｗからの熱伝導、及び湿紙Ｗの液体分が蒸発する際の気化熱によって当該接触箇所の乾燥ドラム５０、挟持用ベルト４８及びカンバスローラ４９の温度は、位置Ａの周辺のみで局部的に低下する。図２に示す抄紙装置Ｓでは、温度センサ６６の設置位置が、湿潤状態にある湿紙Ｗが最初に乾燥ドラム５０に接触する位置Ａより乾燥ドラム５０の回転方向に乾燥ドラム５０の回転角度で１８０度、より詳しくは２７０度以上下流側にある。このため、湿紙Ｗとの接触によって乾燥ドラム５０の温度が局部的に低下しても温度センサ６６の検出する値に反映されない。温度センサ６６の検出値は、湿紙Ｗの先頭部分Ｍが乾燥ドラム５０へ接触した後に変化することはなく、接触前と同じ温度となる。
【００７３】
この場合、制御部８が温度センサ６６の検出値に基づき加熱部７２を制御すると、乾燥ドラム５０の局部的な温度の低下に十分に対応できなくなり、湿紙Ｗの加熱不足が生じる恐れがある。そこで、制御部８の先頭高温加熱制御部は、帯状の処理物としての湿紙Ｗのうち先行して加熱される湿紙Ｗの先頭部分Ｍを、後続の部分より高い温度で加熱するよう制御する。先頭部分Ｍ及び後続の部分をそれぞれ加熱する際の設定温度は、実験データ等を基に予め設定される。
【００７４】
例えば、実験データ等を基にして、湿紙Ｗのうち、後続の部分を加熱する際には、加熱部７２の温度が９５℃に設定されるとする。これに対し、湿紙Ｗのうち先行して加熱される先頭部分Ｍを加熱する際は、後続の部分より所定量、例えば２５℃高い１３０℃に設定して加熱する。更に、湿紙Ｗの加熱前に、加熱部７２を予熱する際には、加熱部７２を１０５℃に維持するよう設定することとする。
【００７５】
図３は、加熱部７２の設定温度Ｔｓ、温度センサ６６の検出値Ｔｋ、乾燥ドラム５０の複数の位置Ａ，Ｂ，Ｃでの表面温度Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ、及び帯状の処理物である湿紙Ｗの先頭部分Ｍに接触する乾燥ドラム５０の先頭接触箇所の温度Ｔｗの時系列の変化を示す図である。図３の縦軸は、温度Ｔを示し、横軸は、加熱部７２の昇温開始後の経過時間ｔを示す。尚、加熱体６２には、例えば設定温度Ｔｓに達するまで通電し、設定温度Ｔｓに至った時点で通電を遮断する制御を繰り返すタイプのものが用いられる場合、温度センサ６６の検出値は、厳密には小さな上昇と降下とを繰り返すが、図３において、この小さな温度変化を省略して表示する。
【００７６】
制御部８は、例えば、加熱部７２による湿紙Ｗの加熱開始の１３分前となったとき、加熱体６２に通電し、予熱段階の設定温度Ｔｓ、例えば１０５℃として加熱部７２の昇温を開始する。昇温前の状態では、図示省略するが、温度センサ６６の検出値Ｔｋは、古紙処理装置１００の設置場所の環境温度付近となる。
【００７７】
昇温開始から乾燥ドラム５０の表面温度が７０℃以下の間は、連続して加熱体６２に通電する。加熱体６２が７０℃を超えると加熱体６２を、例えば３０秒間の通電と３０秒間の遮断とを交互に繰り返すよう制御する。これより、乾燥ドラム５０の内部温度が高温になり過ぎずないようにしつつ表面温度を設定温度Ｔｓの１０５℃まで徐々に上げていくことができ、乾燥ドラム５０の内部温度のオーバーシュートを軽減することができる。
【００７８】
その後、図３のｔ1の時点で、細い実線で示す温度センサ６６の検出値Ｔｋが太い実線で示す設定温度Ｔｓの１０５℃に達する。そして、ｔ１からｔ２までの間、この予熱温度が維持され、乾燥ドラム５０、挟持用ベルト４８、カンバスローラ４９等が予熱される。設定温度Ｔｓの１０５℃を維持する間、加熱体６２は、通電と遮断とが繰り返される。
【００７９】
ｔ２で、湿紙Ｗの先端が図２の位置Ａに到達し、湿紙Ｗの先頭部分Ｍが、乾燥ドラム５０と挟持用ベルト４８とによって挟持され加熱が開始される。このｔ２乃至その直前のタイミングで、太い実線で示すように、加熱部７２の設定温度Ｔｓを１３０℃に変更する。このように、湿紙Ｗの先頭部分Ｍの加熱開始またはその前に、設定温度Ｔｓを一時的に１３０℃まで上げ、乾燥ドラム５０の内部温度が高い状態で湿紙Ｗの加熱を開始することによって、乾燥ドラム５０の表面温度の低下を抑制できる。
【００８０】
加熱体６２は、ｔ２からｔ４までの間、通電を継続する状態へ移行し、加熱部７２が昇温され、細い実線で示す温度センサ６６の検出値Ｔｋが徐々に上昇する。ｔ４において、温度センサ６６の検出値Ｔｋが設定温度Ｔｓに達する。このとき、乾燥ドラム５０の位置Ｂ，Ｃの温度も温度センサ６６の検出値Ｔｋと同じ１３０℃であると考えられる。
【００８１】
一方、乾燥ドラム５０の位置Ａでは、湿紙Ｗが接触することで、温度が低下すると思われる。位置Ａの温度低下の割合は、湿紙Ｗの含水率、筒体５８の肉厚、加熱体６２の加熱量、古紙処理装置１００の設置位置の環境温度等に影響されるが、一例として、図３の細い破線Ｔａで示すように、湿紙Ｗが接触するｔ２の時点で、位置Ａの温度Ｔａは、設定温度と同じ１０５℃であり、その後短時間のうちに低下し、ｔ３の時点で例えば８５℃付近となると思われる。
【００８２】
ｔ２において設定温度が１０５℃から１３０℃へ変更されたために、加熱体６２は通電される状態がしばらくの間継続されている。これより、位置Ａの温度Ｔａはｔ３を最低点として以降上昇に転じる。そして、湿紙Ｗの先頭部分Ｍの厚みが厚く形成された範囲が位置Ａを通過完了し、先頭部分Ｍより厚みが薄く形成された後続の部分が、乾燥ドラム５０の位置Ａを通過開始するころには、加熱体６２の負担は軽減され、位置Ａの温度が更に上昇すると思われる。なお、後続の部分の方が先頭部分Ｍより湿紙Ｗに含まれる水分の量は少ないと思われる。
【００８３】
ｔ５において、位置Ａにおける定常的な温度、例えば、９０℃付近に達し、ｔ５以降は位置Ａではこの温度が維持される。
【００８４】
図２に示す乾燥ドラム５０の位置Ｂは、乾燥ドラム５０への処理物としての湿紙Ｗの接触範囲の中間点である。湿紙Ｗの先頭部分Ｍは、位置Ａから乾燥ドラム５０の回りを下流側へ反時計回りに周回しつつ加熱され、乾燥されることで、帯状の再生紙７が形成される。湿紙Ｗの先頭部分Ｍが位置Ｂに至ると、位置Ｂの温度は低下すると思われる。例えば、図３のｔ６において湿紙Ｗの先頭部分Ｍが位置Ｂに至るとすると、破線Ｔｂで示すように、位置Ｂの温度は短時間で低下し、ｔ７で９１℃乃至９２℃付近となる。
【００８５】
このｔ７以降は、位置Ｂの温度が徐々に上昇する。湿紙Ｗの先頭部分Ｍの厚みが厚く形成された部分が位置Ｂを通過完了した後暫くたって、先頭部分Ｍより厚みが薄く形成されている後続の部分が通過しているｔ１０において定常温度に至る。ｔ１０以降は、位置Ｂの温度が約９３℃程度に維持されると考えられる。
【００８６】
図２に示す乾燥ドラム５０の位置Ｃは、湿紙Ｗがスクレーパ５５によって乾燥ドラム５０から剥離される剥離位置である。例えば、図３のｔ８において乾燥後の湿紙Ｗの先頭部分Ｍが位置Ｃに至るとすると、破線Ｔｃで示すように、設定温度の１３０℃を維持していた位置Ｃの温度が低下し、ｔ１１の時点で９５℃付近となる。位置Ｃでは、湿紙Ｗは加熱されることで液体分が蒸発して、乾燥され、帯状の再生紙７に近い状態となる。よって、位置Ｃでは、位置Ａ，Ｂよりも温度低下の割合が少なくなる。
【００８７】
乾燥ドラム５０のうち、湿紙Ｗの先頭部分Ｍが接触していた先頭接触箇所が、図２に示す温度センサ６６の設置位置に至ると、温度センサ６６の検出値が変化する。例えば、図３のｔ１１の時点で、位置Ｃの温度が９５℃まで低下し、スクレーパ５５によって乾燥ドラム５０から剥離された乾燥後の湿紙Ｗ、即ち帯状の再生紙７の先頭部分Ｍの温度も位置Ｃと同じ９５℃であったとする。そして、湿紙Ｗの先頭部分Ｍが接触していた先頭接触箇所が、温度センサ６６の設置位置に至った図３のｔ１２において、細い実線で示す温度センサ６６の検出値Ｔｋは、太い実線で示す設定温度Ｔｓである１３０℃から９５℃前後に低下する。
【００８８】
制御部８は、温度センサ６６の設置位置に、湿紙Ｗの先頭部分Ｍが接触していた先頭接触箇所が至るｔ１２のタイミングに合わせて、加熱部７２の設定温度Ｔｓを所定量低くするよう加熱部７２を制御する。例えば、制御部８は、温度センサ６６の検出値が低下するｔ１２のタイミングで、加熱部７２の設定温度Ｔｓを１３０℃から９５℃に変更する。その後、加熱部７２の設定温度Ｔｓは、湿紙Ｗを適正に乾燥できる温度である９５℃として、湿紙Ｗの後続の部分を加熱し乾燥するよう制御することができる。
【００８９】
設定温度Ｔｓを１３０℃から９５℃に変更する際に、図３に示すようにｔ１２で一度だけ変更するのに替えて、所定時間毎に所定量ずつ下げる、即ち、例えば５分毎に１℃といった少しの温度幅低下させるよう制御してもよい。これより、乾燥ドラム５０の内部温度を下げ過ぎないようにできる。
【００９０】
これより、乾燥ドラム５０のうち湿紙Ｗに接触している部分の温度が局部的に低下する場合でも、湿紙Ｗを適正に乾燥することができ、乾燥不足による再生紙７の破れや損傷を抑制でき、得られる再生紙７の品質を向上可能である。また、湿紙Ｗが過剰に加熱され、縮みや皺、カール、乾燥ドラム５０への貼りつき等が発生することなく、適正に湿紙Ｗを加熱することができる。
【００９１】
湿紙Ｗの先頭部分Ｍの乾燥ドラム５０との接触面の温度Ｔｗは、図３において一点鎖線で示すように、ｔ２での乾燥ドラム５０との接触開始によって温度が急激に上昇すると思われる。そして、乾燥ドラム５０の回転に伴って加熱されつつ搬送され、湿紙Ｗに含まれる液体分が蒸発し乾燥される。乾燥ドラム５０との接触面の温度は上昇し、図３のｔ１１で、仕上げ処理が行われるのに必要な温度に達し乾燥ドラム５０から剥離される。
【００９２】
古紙処理装置１００の大きさや抄紙速度、再生紙７の厚さ、材料である古紙１０の種類等によっては、帯状の処理物の先頭部分Ｍを加熱する際の設定温度Ｔｓを、図３に示した温度とは異なる温度としてもよい。例えば設定温度Ｔｓを、予熱段階と先頭部分Ｍを加熱する際の加熱部７２の設定温度Ｔｓを同じとしてもよい。
【００９３】
この場合、図３の湿紙Ｗの加熱開始前のｔ２までの予熱時における加熱部７２の設定温度を１０５℃とし、湿紙Ｗの先頭部分Ｍが乾燥ドラム５０に接触開始するｔ２から、先頭接触箇所が温度センサ６６の設置位置に至るｔ１２まで、図３の太い破線Ｔｓ１で示すように、制御部８は、乾燥ドラム５０の温度を予熱時と同じ１０５℃に維持するよう加熱部７２を制御してもよい。この場合にも、他の条件を調整し、湿紙Ｗを適正に加熱し、乾燥できるよう設定することで、効率よく古紙を再生処理し、品質の良好な再生紙７を得ることができる。
【００９４】
湿紙Ｗの先頭部分Ｍが接触している先頭接触箇所が温度センサ６６の設置位置に至るまでの加熱部の設定温度Ｔｓ１を予熱段階と同じ１０５℃とする場合、位置Ａの温度は、図３において細い破線Ｔａ１で示すように、ｔ２で低下開始し、ｔ３で８０℃前後まで低下する場合があると考えられる。この８０℃前後の温度Ｔａ１は、設定温度Ｔｓが１３０℃のときの位置Ａの温度Ｔａより例えば５℃程度低い温度である。
【００９５】
その後位置Ａの温度Ｔａ１が定常温度の９０℃に回復するまでに、設定温度Ｔｓが１３０℃のときより長い時間を要すると思われ、例えばｔ９で定常温度の９０℃に至ると考えられる。
【００９６】
同様に、位置Ｂについても、湿紙Ｗの先頭部分Ｍが位置Ｂに至るときの加熱部７２の設定温度Ｔｓ１を予熱段階と同じ１０５℃とする場合、図３のｔ６で位置Ｂに湿紙Ｗの先頭部分Ｍが到達したときの位置Ｂの温度Ｔｂ１は、図３で細い破線で示すように、設定温度Ｔｓ１の１０５℃から低下し、ｔ７で、加熱部７２の設定温度Ｔｓが１３０℃のときより低い例えば８６℃から８９℃程度になると考えられる。また、その後、位置Ｂの温度Ｔｂ１が定常的な温度の９３℃前後に上昇するまでに、設定温度Ｔｓが１３０℃のときより長い時間、例えばｔ１０で定常温度に至ると考えられる。
【００９７】
位置Ｃについては、図３のｔ８で位置Ｃに先頭接触箇所が到達した後、位置Ｃの細い破線で示す温度Ｔｃ１は、設定温度Ｔｓ１の１０５℃から低下し、加熱部７２の設定温度Ｔｓが１３０℃のときのように、定常的な温度９５℃に至る前に、これより低い例えば９２℃から９４℃程度まで一旦低下すると思われる。その後上昇して定常温度になると考えられる。この場合、特に先頭厚制御部によって湿紙Ｗの先頭部分Ｍの厚みが厚く形成されているときには、当該先頭部分Ｍは完全に乾燥されておらず、更に加熱することで液体分を蒸発させ、余分に乾燥することが可能な所定量の含水率を有することもあると考えられる。
【００９８】
処理物としての湿紙Ｗが乾燥され、帯状の再生紙７となって乾燥ドラム５０から剥離されるとき、処理物の含水率が非常に高く０％に近いときには、処理物は容易に乾燥ドラム５０から剥離される。また、乾燥ドラム５０から剥離される際の処理物の含水率が０％より低いが、比較的高い１〜５％のときには、処理物が仕上部４で裁断処理され、図示しない紙受け台上に載置されている間に、湿度の高い季節などおいては、空気中の湿気を吸収して皺や波打ちが発生するのを抑制することができる。
【００９９】
また、乾燥ドラム５０から剥離される際の処理物の含水率が比較的高く６％以上あり、湿紙Ｗの先頭部分Ｍの厚みが厚く形成されている箇所が十分に乾燥できていない状態のときには、特に湿度の高い季節などに、空気中の湿気を、仕上部４を搬送中の帯状の処理物が吸収することで生じる問題、即ち、処理物の先頭部分Ｍが反り返り、スリッターやカッターなどの裁断機構へ上手く搬送できないといった問題を抑制することができる。
【０１００】
スクレーパ５５によって剥離された帯状の再生紙７は、仕上部４に送られる。仕上部４では、帯状の再生紙７が、裁断刃で所定のシートサイズに裁断されて再生紙７が完成する。その際、スリッターは、帯状の再生紙７の幅方向両端部を長手方向に沿って裁断する。カッターは、上直刃が下直刃に対し、上下動し、再生紙を幅方向に沿って裁断する。裁断刃により裁断された再生紙７の端材は、端材回収箱に回収される。端材回収箱内の端材は、図１に示すようにパルプ製造部１に戻され、再度古紙原料として再生紙７の製造に利用される。
【０１０１】
以上より、本実施形態に係る古紙処理装置１００は、古紙１０に所定の処理を施す処理部としてのパルプ製造部１、脱墨部２及び湿紙形成部１１を備え、前記処理部において処理が施され、得られた処理物としての湿紙Ｗを加熱する加熱部７２と、前記処理部における処理の開始後であって、前記処理物の加熱部７２における加熱開始時点より所定時間前に加熱部７２の昇温を開始するよう制御する制御部８とを備えたので、エネルギーを節約しつつ効率よく処理物を加熱することができる。
【０１０２】
特に、本実施形態に示すような抄紙ワイヤー２３上で湿紙Ｗを脱水するのみで、フェルト等の吸水ベルトや非常に高い押圧力で湿紙Ｗを押圧するプレスローラ等の脱水機構を備えない古紙処理装置１００においては、加熱部７２で加熱すべき湿紙Ｗの含水率が非常に高くなる。このような場合、加熱部７２における湿紙Ｗの加熱の際に、乾燥ドラム５０やカンバスローラ４９等の温度が局部的に急激に低下しやすく、加熱不足を引き起こしやすい。しかし本実施形態では、適正に湿紙を加熱することができる。
【０１０３】
本実施形態では、制御部８が、処理部としてのパルプ製造部１における離解処理の開始、脱墨部２の脱墨処理、または湿紙形成部３の湿紙形成処理のいずれかの後であって、各処理部で処理され、得られたパルプ懸濁液を抄紙して形成された湿紙Ｗを加熱部７２において加熱開始時点より所定時間前に加熱部７２の昇温を開始するよう制御するので、パルプ製造部１における高電力負荷動作の実行中に、加熱部７２の加熱動作を行わないようにすることができる。
【０１０４】
従来からある大型の製紙装置では、水蒸気を内部に収容した巨大な加熱シリンダーを設置し、これにより高速で湿紙Ｗを加熱し、乾燥を行うので、設定温度の微妙な調整が困難である。本実施形態では、加熱部７２にヒーターを用いることで、温度を細かく設定することができ、湿紙Ｗの一部のみ高い温度で、他の部分をそれより低い温度で加熱するよう制御することも可能となる。
【０１０５】
また、制御部８は、処理部において処理され、帯状に形成された湿紙Ｗの先頭部分が加熱部７２へ搬送される時点より所定時間前に、加熱部７２の昇温を開始するので、処理物が加熱部７２に到着したときには適切に加熱部７２が昇温された状態にすることができ、湿紙Ｗとの接触によって、加熱部７２を構成する乾燥ドラム５０、抄紙ワイヤー４８やカンバスローラ４９等の局部的な温度低下を最小限にとどめることができ、加熱不足を抑制しつつ処理物を加熱し、乾燥することができる。
【０１０６】
そして、制御部８は、帯状の処理物としての湿紙Ｗの先頭部分Ｍを、後続の部分より高い温度で加熱するよう加熱部７２を制御する先頭高温加熱制御部を備えたので、処理物の先頭部分を加熱する際、処理物からの熱伝導や気化熱等によって局部的に温度が低下する場合でも適正に効率よく加熱することができる。
【０１０７】
制御部８が、処理物の最後に加熱される湿紙Ｗの後端部分を、この後端部分より先行して加熱される部分に比較してより低い温度で加熱する後端低温加熱制御部を備える場合には、帯状の湿紙Ｗの後端部分が通過した後に、湿紙Ｗがない状態であるにも関わらず、温度センサ６６の個数や設置位置が原因で、該温度センサ６６の検出値が適正な値を示さないために加熱部７２が過剰に加熱されるのを抑制することができる。また、湿紙Ｗの後端部分はヘッドボックス１２から抄紙ワイヤー２３上へ流出されるパルプ懸濁液の流出量が低下し、湿紙Ｗの厚みが薄く形成されやすい。後端低温加熱制御部が、処理物の最後に加熱される湿紙Ｗの後端部分を、低い温度で加熱することで、乾燥ドラム５０が過剰に乾燥されるのを抑制することができる。この湿紙Ｗの後端部分は、再生紙７として定型サイズに裁断せず、定型サイズより小さく裁断することで、再度古紙原料として利用することができる。
【０１０８】
（第２の実施形態）
図４は第２の実施形態にかかる抄紙装置Ｓａの概略構成を示す縦断面図である。図４に示す本第２の実施形態では、乾燥ドラム５０ａの設置高さが図２に示す上記第第１の実施形態に係る乾燥ドラム５０より低く設定されている。
【０１０９】
また、図４では、抄紙ワイヤー２３ａが上方に向けて湾曲して走行していない。往路軌道を走行する上側の抄紙ワイヤー２３ａの下流側端部で、抄紙ワイヤー２３ａは下方へ向けて湾曲して走行するよう設置される。脱水部１４ａを構成する脱水ローラ４５ａは、水平方向へ向けて上側を走行する往路軌道の抄紙ワイヤー２３ａの下流側端部近傍位置に設置される。
【０１１０】
脱水部１４ａでは、一対の脱水ローラ４５ａによって抄紙ワイヤー２３ａ上に形成された湿紙Ｗを脱水する。一対の脱水ローラ４５ａのうち抄紙ワイヤー２３ａの上側に設置された第１脱水ローラ６７ａによって抄紙ワイヤー２３ａを外方から内方へ押圧する。そして、抄紙ワイヤー２３ａの内方に設置された他方の脱水ローラ６８ａで、脱水により網目を通過した液体を下方へ案内し、液体分が湿紙Ｗへ逆戻りするのを防止して脱水する。第２脱水ローラ６８ａは、抄紙ワイヤー２３ａを掛け渡すベルトローラ２４ａを兼ねて構成する。
【０１１１】
図４では、挟持用ベルト４８ａは、乾燥ドラム５０ａの前側の略半円部分に巻回される。挟持用ベルト４８ａは、乾燥ドラム５０ａの下部で乾燥ドラム５０ａから離れ、抄紙ワイヤー２３ａの下方位置にまで後方へ延びて設置される。挟持用ベルト２３ａがかけられるカンバスローラ４９ａの一つは、抄紙ワイヤー２３ａが走行方向を上側から下側へ転換する転換位置Ｔａの真下より後側、即ち図４において左方に位置する。
【０１１２】
第２の実施形態に係る抄紙部３ａでは、湿紙Ｗの先端部分が抄紙ワイヤー２３ａの転換位置Ｔａに至り、抄紙ワイヤー２３ａの走行方向が転換されるとき、湿紙Ｗの自重によって下方へ進行しようとする。この結果、湿紙Ｗの先端部分は抄紙ワイヤー２３ａから分離され、独立した状態で移動し、その後下方に設置された挟持用ベルト４８ａによって支持され前方へ向けて搬送される。
【０１１３】
第１の実施形態と同様に、湿紙Ｗが転換位置Ｔａにおいて抄紙ワイヤー２３ａから、より確実に分離され、挟持用ベルト４８へ受け渡されるようにするため、制御部が先頭厚制御部を備えることで、湿紙Ｗの先頭部分を、当該先頭部分に続く他の部分より厚くするようにしてもよい。
【０１１４】
湿紙Ｗの先端部分が、挟持用ベルト４８ａと乾燥ドラム５０ａとの当接部に至り、挟持用ベルト４８ａと乾燥ドラム５０ａとの間で挟持され、脱水され、乾燥される。これより、第２の実施形態に係る抄紙装置Ｓａは、抄紙ワイヤー２３ａの下方に挟持用ベルト４８ａが設置され、湿紙Ｗの先端部分が抄紙ワイヤー２３ａから挟持用ベルト４８ａへ受け渡されるので、湿紙Ｗの先頭部分がより確実に挟持用ベルト４８に受け渡される。
【０１１５】
本第２の実施形態では挟持用ベルト４８ａが、乾燥ドラム５０ａの前側の略半円部分に巻回されるので、第１の実施形態に比較して乾燥ドラム５０ａは、挟持用ベルト４８ａに覆われていない範囲が広い。よって、温度センサ６６ａの設置位置を自由に選択することができる。図４では、帯状の再生紙７を乾燥ドラム５０ａから剥離する剥離位置の近傍に、温度センサ６６ａを設置する場合を示したが、湿紙Ｗが乾燥ドラム５０ａと挟持用ベルト４８ａの間で挟持され、加熱部７２による加熱の開始する位置の近傍に温度センサを設定してもよい。
【０１１６】
尚、上記各実施形態では、古紙処理装置１００が、処理部として脱墨部２を備えたが、脱墨部２を省略しても構わない。また、処理部が、パルプ製造部１、脱墨部２、抄紙部３を含んだが、処理部は、古紙を繊維にまで裁断処理する裁断処理部、古紙に所定の薬剤や接着剤、バインダー等を添加して処理する添加処理部、古紙に加水処理する加水処理部、加水された古紙を圧縮する圧縮部、圧縮された古紙の処理物をシート状に形成する形成部等のうち少なくともいずれか１つとして構成してもよい。
【０１１７】
また、処理部において処理が施され、得られた処理物が、帯状の湿紙である場合を示したが、これに限定されず、処理物が、古紙の圧縮物であってもよく、処理物が、古紙を裁断し、薬品や接着剤を添加し、圧縮し、シート状物へ形成することで得られるシート状物であってもよい。このシート状物は、必ずしも古紙への加水または、古紙を離解する工程を含まなくてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、古紙処理装置１００の運転が、一定の条件下で行われ、運転中になんからの条件が変更されることがない場合について示した。即ち、原料古紙の種類や品質、厚みなどが変更されたり、処理物として得られる湿紙Ｗや得られる再生紙７の厚さ、品質やサイズ、帯状の湿紙Ｗの搬送方向に直交す幅方向の長さ、輸送ポンプによるパルプ懸濁液のヘッドボックスへの輸送速度、抄紙ワイヤー２３，２３ａの走行速度などの条件を一定として変更しないで古紙を処理してもよいが、しかし、これに限定されず、これらの条件の少なくともいずれ１つかを変更してもよい。条件の変更があった場合、制御部は、このような条件変更後であって、処理物の加熱部による加熱開始時点より所定時間前に、加熱部の設定温度を変更するよう制御することとしてもよい。
【０１１９】
即ち、例えば、処理される原料古紙の種類が、古紙処理装置の運転中に変更になる場合であって、先行して処理される古紙に比較して、後続の古紙の方が例えば炭酸カルシウム等の吸湿性の高い成分を多く含むときには、古紙の状態が異なるために、加熱部で加熱すべき熱量が異なったものとなり、設定温度を高くしなければ適正に乾燥できないといったことがある。このような場合には、制御部は、例えば後続の炭酸カルシウムを多く含む古紙のパルプ製造処理開始、またはこの古紙を離解し得られたパルプ懸濁液の抄紙開始の後、形成された処理物の加熱部による加熱開始時点より所定時間前に加熱部の昇温を開始するよう制御することができる。
【０１２０】
また、古紙処理装置の運転中に、処理物としての湿紙やシート状物の厚みを変更したり、湿紙や圧縮物の含水率を変更したり、湿紙やシート状物の搬送速度等といった処理速度を変更したりする場合、制御部は、条件の変更後であって、これら処理物の加熱部による加熱開始時点より所定時間前に加熱部の設定温度を変更するよう制御することができる。
【０１２１】
また、古紙処理装置の運転が、不具合の発生や、使用者による停止操作等何らかの理由により中断された場合、その後運転再開する際に、制御部は、加熱部による加熱を一旦中断してすぐに通電を行わないままとなるよう制御する。そして、一旦乾燥ドラム全体が、７０℃といった所定温度以下になるまで放置し、温度を低下させる。加熱体への通電の再開は、温度センサの検出する乾燥ドラムの表面温度が所定温度以下である状態が所定時間に渡って継続された後とすることができる。
【０１２２】
これより、運転再開までの時間が短い場合、乾燥ドラムの湿紙に接触していた部分のみ表面温度が低い状態であり、他の部分は高いときに、加熱体を通電することで既に設定温度に達ししている部分を、不必要に加熱して高温にするといったことを防止できる。また、表面温度の低い部分を、設定温度まで加熱するには時間がかかるので、乾燥ドラムの表面温度が全体で所定温度以下とすることで、加熱体の通電を継続して行うようにし、短時間で、設定温度まで昇温することができる。
【０１２３】
また、制御部８は、処理物の先頭部分Ｍを後続の部分より厚く形成するよう前記処理部を制御する先頭厚制御部を備えたが、先頭部分を後続の部分と同じ厚さで形成してもよく、薄く形成してもよい。加熱部７２は、処理物に接触し、処理物を加熱しながら搬送する加熱搬送部材としての乾燥ドラムと、加熱搬送部材の温度を検出する温度センサ６６，６６ａとを備えたが、加熱搬送部材または温度センサのいずれか一方または双方を備えなくてもよい。加熱部搬送部材は、１つの乾燥ドラムによって構成される加熱搬送部材に替えて例えば、処理物を搬送した後所定位置に停止させた状態で、温風、赤外線など他のなんらかの加熱部によって加熱してもよい。
【０１２４】
温度センサ６６，６６ａは、加熱処理後の処理物が加熱搬送部材から剥離される剥離位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量下流側に設置されたが、剥離位置と加熱搬送部材の移動方向で同じ位置または上流側に設置してもよい。温度センサ６６，６６ａは、加熱処理前の処理物が加熱搬送部材に接触開始する位置より加熱搬送部材の移動方向で所定量上流側に設置されたが、接触開始位置と加熱搬送部材の移動方向で同じ位置または下流側に設置してもよい。
【０１２５】
制御部は、加熱搬送部材のうち、帯状の処理物の先頭部分に接触する先頭接触箇所が所定位置に至ると、加熱部７２の加熱状態を変更するよう制御する加熱制御部を備えた。加熱制御部は、先頭接触箇所が温度センサの設置位置に至ったとき加熱部の加熱状態を変更した。また、加熱制御部は、先頭接触箇所が帯状の処理物の先頭部分に接触するとき加熱部の加熱状態を変更する。しかし、これらに替えて、制御部は、先頭接触箇所の位置とは無関係に、加熱部の加熱状態を変更してもよい。例えば、処理物の加熱搬送部材へ接触開始時点から所定時間経過後に加熱部を加熱するか、または加熱部の設定温度を低くすることで加熱量を低下させるよう制御してもよい。
【０１２６】
加熱搬送部材は、１つの乾燥ドラムによって構成されたが、複数の乾燥ドラムを備えてもよく、乾燥ドラムにかけてベルトやローラ、送風等他の手段によって処理物を搬送してもよい。加熱部７２は、加熱搬送部材との間で処理物を挟持する挟持用部材としての挟持用ベルト４８を備えたが、挟持用部材を備えず、加熱搬送部材へ処理物を直接転移させ、搬送してもよい。温度センサ６６は、加熱搬送部材と挟持用部材とが非接触となる位置であって、加熱搬送部材の処理物搬送面に接触または非接触で設置されたが、温度センサが加熱搬送部材と挟持用部材とが接触する位置に設定されてもよい。
【０１２７】
また、加熱部７２は、運転開始からしばらく経過後に昇温を開始した方が望ましい旨記載したが、これに替えて、古紙の処理を開始する前の時点で昇温を開始してもよい。古紙処理開始前に、抄紙ワイヤー等古紙処理装置の内部を洗浄処理する場合、このような洗浄処理と加熱部の加熱を同時に行って時間を効率よく利用することもできる。
【符号の説明】
【０１２８】
８  制御部、１０  古紙、７２  加熱部、１００  古紙処理装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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