(57)【要約】    【課題】  本発明の課題は、紙の繊維配向性の修正をスライス幅に拘らずＣ／Ｄ方向の全幅に亘り可能であり、しかも、紙厚方向の繊維配向性を紙厚に亘って修正できる抄紙機用ヘッドボックスを提供することにある。    【解決手段】  本発明の請求項１に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、紙の原料が供給されるスライス５からワイヤ上に紙の原料を原料ジェットｇjとして噴出する抄紙機用ヘッドボックス１であって、主たる流れ用の紙の原料が貯留されるテーパヘッダ２またはパルプ繊維配向性の修正用の紙の原料が貯留される修正専用テーパヘッダ２sから取出した紙の原料を、流量調節弁ｂ3を介してスライス５の中央部の１箇所または両端部以外の複数箇所に修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段ｈ3を備えることを特徴としている。    【選択図】  図１
2006016697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙の原料が供給されるスライスからワイヤ上に紙の原料を原料ジェットとして噴出する抄紙機用ヘッドボックスであって、
主たる流れ用の紙の原料が貯留されるテーパヘッダまたはパルプ繊維配向性の修正用の紙の原料が貯留される修正専用テーパヘッダから取出した紙の原料を、少なくとも１つの流量調節弁を介してスライスの中央部の１箇所に修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備える
ことを特徴とする抄紙機用ヘッドボックス。
【請求項２】
紙の原料が供給されるスライスからワイヤ上に紙の原料を原料ジェットとして噴出する抄紙機用ヘッドボックスであって、
主たる流れ用の紙の原料が貯留されるテーパヘッダまたはパルプ繊維配向性の修正用の紙の原料が貯留される修正専用テーパヘッダから取出した紙の原料を、少なくとも１つの流量調節弁を介してスライスの両端部以外の複数箇所に修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備える
ことを特徴とする抄紙機用ヘッドボックス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、さらに、
前記テーパヘッダまたは前記修正専用テーパヘッダから取出した紙の原料を、流量調節弁を介してスライスの両端部へ修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備える
ことを特徴とする抄紙機用ヘッドボックス。
【請求項４】
前記配向性修正手段のうち少なくとも何れかは、紙厚方向に重ねられるとともにそれぞれ流量調節弁を介して修正流れを供給し、紙厚方向のパルプ繊維配向性をそれぞれ修正する複数の紙厚方向修正手段を具える
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の濃調型の抄紙機用ヘッドボックス。
【請求項５】
前記配向性修正手段は、紙の幅方向において製品となる箇所に前記修正流れを流す場合には濃調された紙の原料を用いる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の抄紙機用ヘッドボックス。
【請求項６】
前記配向性修正手段は、濃調された紙の原料を用いる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の抄紙機用ヘッドボックス。
【請求項７】
前記配向性修正手段は、前記流量調節弁を具える配管に流量計を有し、さらに、
製造された紙のパルプ繊維配向性を測定する繊維配向性センサーと、
前記繊維配向性センサーにより取得した製造された紙のパルプ繊維配向性のデータと前記流量計のデータとを元に、前記流量調節弁を制御する制御手段と
を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちの何れか一項に記載の抄紙機用ヘッドボックス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抄紙機おいて紙の原料をスリット状に広げて噴出するヘッドボックスに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙を作る抄紙機としては、予めパルプ原料の繊維濃度を設定して製紙する非濃調型の抄紙機と、高濃度のパルプ原料と希釈水とを混合して繊維濃度を調整して製紙する濃調型の抄紙機とがある。
【０００３】
非濃調型の抄紙機は、ヘッドボックス１０１の概念的上面図の図１０(ａ)、(ａ)図のヘッドボックス１０１の内部を表すＡ方向概念的矢視図の図１０(ｂ)に示すように、テーパヘッダー１０２に予め繊維濃度が設定済みのパルプ原料が貯留される。
【０００４】
そして、テーパヘッダー１０２に貯留されたパルプ原料は、チャンバー１０３、タービュレンスジェネレータ１０４を介してスライス１０５へ供給され、スライス１０５から原料ジェットｇjとしてワイヤ(図示せず)上に噴出される。
【０００５】
一方、濃調型の抄紙機は、ヘッドボックス２０１の概念的上面図の図１１(ａ)、(ａ)図のヘッドボックス２０１の内部を表すＢ方向概念的矢視図の図１１(ｂ)に示されるように、高濃度テーパヘッダー２０２ａに高濃度のパルプ原料が貯留され、かつ、希釈水テーパヘッダー２０２ｂに希釈水が貯留される。
【０００６】
そして、高濃度テーパヘッダー２０２ａ内の高濃度のパルプ原料と希釈水テーパヘッダー２０２ｂ内の希釈水とが混合され、ミキシングチャンバー２０３に送られ、タービュレンスジェネレータ２０４を介してスライス２０５へ供給され、スライス２０５から原料ジェットｇjとしてワイヤ(図示せず)上に噴出される。
【０００７】
こうしてワイヤ上に載置されたパルプ原料は、後の工程で搬送されつつ水分が抜かれ、最終製品の紙とされる。
【０００８】
ところで、最近の紙に要求される品質は、益々高くなっているが、とりわけ紙のパルプ繊維の向き、すなわち、繊維配向性に対する要求は洋紙だけでなく板紙にも高水準が求められている。
【０００９】
例えば、抄紙機で生産される紙の場合、図９(ａ)に示す紙のパルプ繊維ｐsの上記原料ジェットｇjの流れの方向に対する平均角度は、プラス・マイナス３°内であることが、一般的に要求されている。
【００１０】
そこで、従来の繊維配向性を改善するための第１の調整方法としては、非濃調型の抄紙機の場合、図１０(ａ)に示すように、ヘッドボックス１０１のトップリップブレード１０７を、Ｃross／Ｄirection方向(以下Ｃ／Ｄ方向と称す)(矢印ａ1方向)に調整し、同様に、濃調型の抄紙機の場合には、図１１(ａ)に示すように、ヘッドボックス２０１のトップリップブレード２０７を、Ｃ／Ｄ方向(矢印ａ2方向)に調整し、原料ジェットｇjの方向を調整している。
【００１１】
第２の調整方法としては、非濃調型の抄紙機においては、図１０に示すように、タービュレンスジェネレータ１０４の両端に繊維配向性修正用の配管１０４a、１０４aを配設し、Ｃ／Ｄ方向の原料ジェットｇjの方向を修正している。
【００１２】
同様に、濃調型の抄紙機においては、図１１に示すように、タービュレンスジェネレータ２０４の両端に繊維配向性修正用の配管２０４a、２０４aを配設し原料ジェットｇjの速度を増減し、Ｃ／Ｄ方向の原料ジェットｇjの方向を修正している。
【００１３】
なお、本願に係る先行技術文献として、下記の文献公知発明が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−１６２０９６号公報
【特許文献２】特開昭６２−１９１５９２号公報
【特許文献３】特開平０６−１９２９８９号公報
【特許文献４】特開平１１−１８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、繊維配向性を改善するための第１の調整方法は、トップリップブレード１０７、２０７を変形させることで原料ジェットｇjの方向を修正させるが、トップリップブレード１０７、２０７の構造上、１つのアクションに対する影響範囲が広くなり過ぎるため、繊維配向性の局部的修正には限界がある。
【００１５】
一方、第２の調整方法は、スライスの両端部のみの修正となるため、スライス幅が３〜４ｍの場合には効果的であるが、スライス幅が広い、例えば、８ｍ位になると全幅に影響を及ぼすことは困難となる。
【００１６】
加えて、スライスの中ほどに繊維配向性の修正が必要な場合にも対応が無理な場合が多い。
【００１７】
本発明は上記実状に鑑み、紙の繊維配向性の修正をスライス幅に拘らずＣ／Ｄ方向の全幅に亘り可能であり、しかも、紙厚方向の繊維配向性を紙厚に亘って修正できる抄紙機用ヘッドボックスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項１に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、紙の原料が供給されるスライスからワイヤ上に紙の原料を原料ジェットとして噴出する抄紙機用ヘッドボックスであって、主たる流れ用の紙の原料が貯留されるテーパヘッダまたはパルプ繊維配向性の修正用の紙の原料が貯留される修正専用テーパヘッダから取出した紙の原料を、少なくとも１つの流量調節弁を介してスライスの中央部の１箇所に修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備えることを特徴としている。
【００１９】
本発明の請求項２に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、紙の原料が供給されるスライスからワイヤ上に紙の原料を原料ジェットとして噴出する抄紙機用ヘッドボックスであって、主たる流れ用の紙の原料が貯留されるテーパヘッダまたはパルプ繊維配向性の修正用の紙の原料が貯留される修正専用テーパヘッダから取出した紙の原料を、少なくとも１つの流量調節弁を介してスライスの両端部以外の複数箇所に修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備えることを特徴としている。
【００２０】
本発明の請求項３に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、請求項１または請求項２に記載の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、さらに、前記テーパヘッダまたは前記修正専用テーパヘッダから取出した紙の原料を、流量調節弁を介してスライスの両端部へ修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備えることを特徴としている。
【００２１】
本発明の請求項４に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の濃調型の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、前記配向性修正手段のうち少なくとも何れかは、紙厚方向に重ねられるとともにそれぞれ流量調節弁を介して修正流れを供給し、紙厚方向のパルプ繊維配向性をそれぞれ修正する複数の紙厚方向修正手段を具えることを特徴としている。
【００２２】
本発明の請求項５に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、前記配向性修正手段は、紙の幅方向において製品となる箇所に前記修正流れを流す場合には濃調された紙の原料を用いることを特徴としている。
【００２３】
本発明の請求項６に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、請求項１から請求項４のうちの何れか一項に記載の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、前記配向性修正手段は、濃調された紙の原料を用いることを特徴としている。
【００２４】
本発明の請求項７に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、請求項１から請求項６のうちの何れか一項に記載の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、前記配向性修正手段は、前記流量調節弁を具える配管に流量計を有し、さらに、製造された紙のパルプ繊維配向性を測定する繊維配向性センサーと、前記繊維配向性センサーにより取得した製造された紙のパルプ繊維配向性のデータと前記流量計のデータとを元に、前記流量調節弁を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２５】
以上、詳述した如く、本発明の請求項１に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、紙の原料を、少なくとも１つの流量調節弁を介してスライスの中央部の１箇所に修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備えるので、スライス幅の広い場合にも全幅に亘ってパルプ繊維配向性を修正することが可能である。
【００２６】
本発明の請求項２に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、紙の原料を、少なくとも１つの流量調節弁を介してスライスの両端部以外の複数箇所に修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備えるので、スライス幅の広い場合にも全幅に亘ってパルプ繊維配向性を修正することが可能である。
【００２７】
本発明の請求項３に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、テーパヘッダまたは修正専用テーパヘッダから取出した紙の原料を、流量調節弁を介してスライスの両端部へ修正流れとして供給し、パルプ繊維配向性を修正する配向性修正手段を備えるので、スライスの両端部付近の繊維配向性を修正することが可能である。
【００２８】
本発明の請求項４に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、配向性修正手段のうち少なくとも何れかは、紙厚方向に重ねられるとともにそれぞれ流量調節弁を介して修正流れを供給し、紙厚方向のパルプ繊維配向性をそれぞれ修正する複数の紙厚方向修正手段を具えるので、紙の表面から裏面に亘る紙厚方向のパルプ繊維配向性を修正することができる。
【００２９】
本発明の請求項５に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、配向性修正手段が、紙の幅方向において製品となる箇所に修正流れを流す場合に濃調された紙の原料を用いるので、修正流れによる紙質の劣化を防止して所定の品質を保持できる。
【００３０】
本発明の請求項６に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、配向性修正手段が、濃調された紙の原料を用いるので、修正流れにより作られる紙も製品として使用できる。
【００３１】
本発明の請求項７に関わる抄紙機用ヘッドボックスは、繊維配向性センサーにより取得した製造された紙のパルプ繊維配向性のデータと流量計のデータとを元に、流量調節弁を制御する制御手段とを備えるので、紙の繊維配向性の自動制御を行え、作業の省力化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３３】
本発明を適用した実施例１の非濃調型の抄紙機用ヘッドボックス１は、概念的上面図の図１(ａ)、(ａ)図のヘッドボックス１の内部を表すＣ方向概念的矢視図の図１(ｂ)に示すように、製品の紙となる主たる流れ用のテーパヘッダ２に所定の繊維濃度のパルプ原料が貯留され、このテーパヘッダ２内のパルプ原料は、マニホールドチューブ３ａ、チャンバー３b、タービュレンスジェネレータ４を介してスライス５に主流れとして送られる。
【００３４】
なお、タービュレンスジェネレータ４は、１例として、図１(ｂ)の紙面の上下方向に３段のパイプ状を呈しており、チャンバー３b側の入り口はそれぞれ円形断面を有し、スライス５側の出口は、上段と下段が５角形断面、中段が６角形断面を有して構成されている。ここで、タービュレンスジェネレータ４の構成は、上記構成に限定されるものではない。
【００３５】
上述の如く、スライス５に送られたパルプ原料は、ワイヤ(図示せず)上に、例えば、最速で約２０００ｍ／分、或いは上質紙で１２００〜１３００ｍ／分の速度で、原料ジェットｇjとして、噴出されている。
【００３６】
さらに、このヘッドボックス１には、タービュレンスジェネレータ４の両端に、繊維配向性の修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段)ｈ１、ｈ２が、テーパヘッダ２に接続されるとともに、流量調節弁ｂ１、ｂ２、流量計ｒ１、ｒ２、分岐ヘッダｂh１、ｂh２を有して、スライス５に接続され配設されている。
【００３７】
さらに、このヘッドボックス１は、修正用流れの配管(請求項１の配向性修正手段)ｈ３が、テーパヘッダ２に接続されるとともに、流量調節弁ｂ３、流量計ｒ３、分岐ヘッダｂh３を有して、タービュレンスジェネレータ４の中央部に配設されスライス５の中央部に接続されている。
【００３８】
これら修正用流れの配管ｈ１、ｈ２、ｈ３から、スライス５へパルプ原料の修正流れが供給され、スライス５に供給される主流れとともに原料ジェットｇjとして噴出されている。
【００３９】
ここで、この修正流れの流速が、タービュレンスジェネレータ４の主流れの流速より速い場合には、主流れのパルプ繊維の向きは修正流れに離れる向きに修正され、一方、修正流れの流速が、タービュレンスジェネレータ４の主流れの流速より遅い場合には、主流れのパルプ繊維の向きは修正流れ側に近付く向きに修正される。
【００４０】
例えば、タービュレンスジェネレータ４の両サイドの修正流れに着目すれば、修正流れの流速が、タービュレンスジェネレータ４の主流れの流速より速い場合には、主流れのパルプ繊維の向きは内側向きに修正され、一方、修正流れの流速が、タービュレンスジェネレータ４の主流れの流速より遅い場合には、主流れのパルプ繊維の向きは外側向きに修正される。
【００４１】
ここで、中央部における修正用流れの配管ｈ３は、１箇所の場合を例示しているが両端部以外の複数箇所に複数、設けることも可能である。
【００４２】
例えば、抄紙機のスライス５の幅ｍ１は、３〜４メートル、或いは、大きな抄紙機では、１０メートルの場合もある。
【００４３】
よって、スライス５の幅ｍ１が３〜４メートルの場合は中央部に１箇所、スライス５の幅ｍ１が１０メートルの場合は両端部以外の３メートル毎に複数箇所、複数設けることもできる。
【００４４】
こうしてワイヤ上に載置されたパルプ原料は、搬送されつつ自然脱水で水が抜かれた後、ロール(図示せず)で押圧され水が抜かれ、さらに、加熱、蒸発されて脱水され、紙が作られる。
【００４５】
上記構成によれば、修正用流れの配管ｈ１、ｈ２、ｈ３が、タービュレンスジェネレータ４の両端部のみならず、中央部の１箇所、または、両端部以外の複数箇所に複数、設けられるので、修正用流れの各配管の流量調節弁で流量を調整し、パルプ原料の流速を加減することにより、スライス幅ｍ1の広いヘッドボックス１においても、紙の繊維配向性の調整をスライスの全幅に亘って行うことができる。
【００４６】
なお、図１の二点鎖線に示すように、このヘッドボックス１に、テーパヘッダ２とは別体に繊維配向性を修正するためのパルプ原料が貯留される修正専用テーパヘッダ２ｓを備え、修正用流れの配管ｈ１、ｈ２、ｈ３を、テーパヘッダ２に接続することなく、修正専用テーパヘッダ２ｓに接続して構成してもよい。
【００４７】
この構成によれば、テーパヘッダ２とは独立して自由に修正専用テーパヘッダ２ｓ内のパルプ原料の圧力等を適宜、変更できるので、修正用配管による紙の繊維配向性の調整をより広い範囲で行える。
【実施例２】
【００４８】
実施例２は、実施例１の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、修正用流れの配管を、紙厚方向に複数配設し、それぞれに流量調節弁を取り付け、紙厚方向の繊維配向性を調整可能とした構成である。
【００４９】
上記以外の構成は、実施例１の構成と同様であるので、同一の構成要素には、同一の符号に′(ダッシュ)を付して示し、異なる構成についてのみ説明を行う。
【００５０】
実施例２の抄紙機用ヘッドボックス２０は、概念的上面図の図２(ａ)、(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＤ方向概念的矢視図の図２(ｂ)に示すように、タービュレンスジェネレータ４′の一方端には、修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段、請求項３の紙厚方向修正手段)ｈ21、ｈ22、ｈ23が、テーパヘッダ２′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ21、ｂ22、ｂ23および流量計ｒ21、ｒ22、ｒ23を有して、スライス５′に接続され配設されている。
【００５１】
タービュレンスジェネレータ４′の他方端には、修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段、請求項３の紙厚方向修正手段)ｈ31、ｈ32、ｈ33が、テーパヘッダ２′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ31、ｂ32、ｂ33および流量計ｒ31、ｒ32、ｒ33を有して、スライス５′に接続され配設されている。
【００５２】
なお、図２の二点鎖線に示すように、このヘッドボックス２０に、テーパヘッダ２′とは別体に繊維配向性を修正するためのパルプ原料が貯留される修正専用テーパヘッダ２ｓ′を備え、タービュレンスジェネレータ４′の一方端の修正用流れの配管ｈ21、ｈ22、ｈ23を、テーパヘッダ２′に接続することなく、修正専用テーパヘッダ２ｓ′に接続し、また、タービュレンスジェネレータ４′の他方端の修正用流れの配管ｈ31、ｈ32、ｈ33を、テーパヘッダ２′に接続することなく、修正専用テーパヘッダ２ｓ′に接続して構成してもよい。
【００５３】
上記構成によれば、紙の繊維配向性の修正用流れの配管を紙厚方向に重ねて配設しそれぞれ流量調節弁により制御可能としたので、それぞれの配管を流れるパルプ原料の流速を加減することにより、紙の表面と紙の裏面とに亘る繊維配向性を均一になるように調整することができる。
【００５４】
また、修正用流れの配管ｈ21、ｈ22、ｈ23および修正用流れの配管ｈ31、ｈ32、ｈ33を、テーパヘッダ２′に接続することなく、修正専用テーパヘッダ２ｓ′に接続して構成すれば、テーパヘッダ２′とは独立して自由に、修正専用テーパヘッダ２ｓ′の圧力制御等により、繊維配向性の修正がより広い範囲で行える。
【００５５】
次に、実施例２の変形例の抄紙機用ヘッドボックス２１について説明する。
【００５６】
抄紙機用ヘッドボックス２１は、概念的上面図の図３(ａ)、(ａ)図のヘッドボックス２１の内部を表すＥ方向概念的矢視図の図３(ｂ)に示すように、タービュレンスジェネレータ４′の一方端の修正用流れの配管ｈ21、ｈ22、ｈ23、および、タービュレンスジェネレータ４′の他方端の修正用流れの配管ｈ31、ｈ32、ｈ33に加え、タービュレンスジェネレータ４′の中央部に、繊維配向性の修正用流れの配管(請求項１の配向性修正手段、請求項３の紙厚方向修正手段)ｈ41、ｈ42、ｈ43が、テーパヘッダ２′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ41、ｂ42、ｂ43および流量計ｒ41、ｒ42、ｒ43を有して、スライス５′の中央部に接続され配設されている。
【００５７】
なお、図３の二点鎖線に示すように、中央部の修正用流れの配管ｈ41、ｈ42、ｈ43を、テーパヘッダ２′に接続することなく、修正専用テーパヘッダ２ｓ′に接続して構成してもよい。
【００５８】
また、タービュレンスジェネレータ４′の中央部の繊維配向性の修正用流れの配管ｈ41、ｈ42、ｈ43は、１箇所の場合を例示しているが、両端部以外の複数箇所に複数、配設してもよい。
【００５９】
上記構成によれば、修正用流れの配管ｈ41、ｈ42、ｈ43を、タービュレンスジェネレータ４′の中央部に配設し、それぞれ流量調節弁ｂ41、ｂ42、ｂ43で流量を調節するので、スライス５′の中央部の紙の表面と紙の裏面とに亘る繊維配向性を均一になるように調整することができる。
【００６０】
なお、修正用流れの配管を、タービュレンスジェネレータ４′の中央部の１箇所のみならず、両端部以外の複数箇所に複数、配設すれば、スライス５′幅のより広い領域で調整を行える。
【００６１】
また、中央部の1箇所の修正用流れの配管ｈ41、ｈ42、ｈ43または複数箇所の修正用流れの配管を、修正専用テーパヘッダ２ｓ′に接続すれば、テーパヘッダ２′と独立して自由に修正専用テーパヘッダ２ｓ′を制御して、より広い範囲の繊維配向性の修正が行える。
【実施例３】
【００６２】
実施例３は、実施例１、２の非濃調型の抄紙機用ヘッドボックスと異なり、濃調型の抄紙機用ヘッドボックス３０の実施例である。
【００６３】
濃調型の抄紙機用ヘッドボックス３０は、概念的上面図の図４(ａ)、(ａ)図のＦ方向概念的矢視図の図４(ｂ)に示すように、高濃度テーパヘッダー３２ａには高濃度のパルプ原料が貯留され、また、希釈水テーパヘッダー３２ｂに希釈水が貯留されている。
【００６４】
高濃度テーパヘッダー３２ａは、モジュールジェット用ミキシングチャンバー３３ａbを介してミキシングチャンバー３３ｂに接続され、また、希釈水テーパヘッダー３２ｂは、モジュールジェットバルブ３３ａaを介してミキシングチャンバー３３ｂに接続されている。
【００６５】
そして、ミキシングチャンバー３３ｂが、タービュレンスジェネレータ３４を介してスライス３５に接続されており、高濃度テーパヘッダー３２ａ内の高濃度のパルプ原料と希釈水テーパヘッダー３２ｂ内の希釈水とが主流れとしてスライス３５に供給される。
【００６６】
この抄紙機用ヘッドボックス３０は、タービュレンスジェネレータ３４の両端に、修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段)ｈ５、ｈ６が、高濃度テーパヘッダー３２ａに接続されるとともに、それぞれ、流量調節弁ｂ５、ｂ６、流量計ｒ５、ｒ６、分岐ヘッダｂh５、ｂh６を有してスライス３５に接続され配設されている。
【００６７】
また、修正用流れの配管ｈ５は、流量調節弁ｋｂ5を有して、希釈水テーパヘッダー３２ｂに接続され、また修正用流れの配管ｈ６は、流量調節弁ｋｂ6を有して、希釈水テーパヘッダー３２ｂに接続されている。
【００６８】
このようにして、修正用流れの配管ｈ５、ｈ６を通して、高濃度のパルプ原料と希釈水とがスライス３５に流される。
【００６９】
上述の構成により、高濃度テーパヘッダー３２ａおよび希釈水テーパヘッダー３２ｂから、モジュールジェット用ミキシングチャンバー３３ａb又はモジュールジェットバルブ３３ａa、ミキシングチャンバー３３ｂ、タービュレンスジェネレータ３４および修正用流れの配管ｈ５、ｈ６等を介して、スライス３５に送られた高濃度のパルプ原料と希釈水は、ワイヤ(図示せず)上に、原料ジェットｇjとして、噴出されている。
【００７０】
ここで、修正用流れの配管ｈ５、ｈ６からスライス５への修正流れが流されることで、この修正流れの流速が、タービュレンスジェネレータ４の主流れの流速より速い場合には、主流れのパルプ繊維の向きは修正流れに離れる向きに修正される。
【００７１】
一方、修正流れの流速が、タービュレンスジェネレータ３４の主流れの流速より遅い場合には、主流れのパルプ繊維の向きは修正流れ側に近付く向きに修正される。
【００７２】
こうしてワイヤ上に載置されたパルプ原料は、搬送されつつ自然脱水で水が抜かれた後、ロール(図示せず)で押圧され水が抜かれ、さらに、水が加熱、蒸発されて紙が作られる。
【００７３】
ここで、紙ｐの厚み方向の拡大断面図の図９(ｂ)に示すように、高濃度のパルプ原料と希釈水とを混合し、高濃度のパルプ原料が多く希釈水が少ない場合には、坪量が多く(図９(ｂ)中のｔd1、ｔd2)紙の厚みが厚くなり、逆に、高濃度のパルプ原料が少なく希釈水が多い場合には、坪量が少なく(図９(ｂ)中のｔs1)紙の厚みが薄くなる。
【００７４】
ところで、配向性修正用流れの配管ｈ５、ｈ６の原料の取り出しを高濃度テーパヘッダー３２ａのみとし、高濃度のパルプ原料のみ取り出すように構成してもよい。
【００７５】
上記構成によれば、スライス３５内側の主流れに加え、両端部に修正用流れが有るので、修正用流れの流速を加減することによりパルプ繊維の繊維配向性を内側向き、或いは外側向きに修正できる。
【００７６】
また、修正用流れの配管ｈ５、ｈ６による修正用流れを、高濃度のパルプ原料と希釈水との混合とすれば、スライス３５からの原料ジェットｇjの全幅に近く、製品の紙として用いることができる。
【００７７】
また、図４のニ点鎖線に示すように、配向性修正用流れ専用の高濃度テーパヘッダー(修正専用テーパヘッダ)３２ａ1、配向性修正用流れ専用の希釈水テーパヘッダー(修正専用テーパヘッダ)３２ｂ1を、さらに備え、配向性修正用流れの配管ｈ５、ｈ６を、これら専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1、専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1にのみ接続し、高濃度のパルプ原料と希釈水とを取出すように構成できる。
【００７８】
この構成によれば、主流れ用の高濃度テーパヘッダー３２ａおよび希釈水テーパヘッダー３２ｂとは独立して自由に、配向性修正用流れ専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1および配向性修正用流れ専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1の制御等により、より広い範囲の修正用流れの調整を行うことができる。
【００７９】
図５は、実施例３の変形例を示しており、配向性修正用流れの配管ｈ５、ｈ６に加え、タービュレンスジェネレータ３４の中央に配向性修正用流れの配管ｈ７を備えたものである。
【００８０】
なお、図５(ａ)は、濃調型の抄紙機用ヘッドボックス３０の変形例の概念的上面図を示し、図５(ｂ)は、(ａ)図のＧ方向概念的矢視図を示している。
【００８１】
すなわち、タービュレンスジェネレータ３４の中央部に、修正用流れの配管(請求項１の配向性修正手段)ｈ７が、高濃度テーパヘッダー３２ａに接続されるとともに、流量調節弁ｂ７、流量計ｒ７、分岐ヘッダｂh７を有して、スライス３５の中央部に接続され配設されている。
【００８２】
また、修正用流れの配管ｈ７は、流量調節弁ｋｂ7を有して、希釈水テーパヘッダー３２ｂに接続されている。
【００８３】
また、修正用流れの配管ｈ７は、タービュレンスジェネレータ３４の中央部の１箇所のみならず、両端部以外の複数箇所に複数設けてもよい。
【００８４】
さらに、図５のニ点鎖線に示すように、配向性修正用流れ専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1、配向性修正用流れ専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1を別に備え、配向性修正用流れの配管ｈ７を、これら専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1、専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1にのみ接続し、高濃度のパルプ原料と希釈水とを取出すように構成してもよい。
【００８５】
この構成によれば、スライス３５の中央部の１箇所或いは両端部以外の複数箇所において、繊維配向性の修正が行えるので、スライス３５幅が広い場合にも、スライス３５の全幅に亘って繊維配向性の修正が行える。
【実施例４】
【００８６】
実施例４は、実施例３の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、修正用流れの配管を、紙の厚み方向に複数配設し、それぞれ修正制御可能に構成した実施例である。
【００８７】
上記以外の構成は、実施例３の構成と同様であるので、同一の構成要素には、同一の符号に′(ダッシュ)を付して示し、異なる構成についてのみ説明を行う。
【００８８】
実施例４の抄紙機用ヘッドボックス４１は、概念的上面図の図６(ａ)、(ａ)図のヘッドボックス４１の内部を表すＨ方向概念的矢視図の図６(ｂ)に示すように、タービュレンスジェネレータ３４′の一方端には、修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段、請求項３の紙厚方向修正手段)ｈ81、ｈ82、ｈ83が、高濃度テーパヘッダ３２ａ′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ81、ｂ82、ｂ83および流量計ｒ81、ｒ82、ｒ83を有して、スライス３５′に接続され配設されている。
【００８９】
タービュレンスジェネレータ３４′の他方端には、修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段、請求項３の紙厚方向修正手段)ｈ91、ｈ92、ｈ93が、高濃度テーパヘッダ３２ａ′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ91、ｂ92、ｂ93および流量計ｒ91、ｒ92、ｒ93を有して、スライス３５′に接続され配設されている。
【００９０】
なお、図６の二点鎖線に示すように、このヘッドボックス４１に、高濃度テーパヘッダ３２ａ′とは別体に繊維配向性を修正するためのパルプ原料が供給される高濃度専用テーパヘッダ(修正専用テーパヘッダ)３２ａ1′を備える。
【００９１】
そして、タービュレンスジェネレータ３４′の一方端の修正用流れの配管ｈ81、ｈ82、ｈ83を、テーパヘッダ３２ａ′に接続することなく、高濃度専用テーパヘッダ３２ａ1′に接続し、また、タービュレンスジェネレータ３４′の他方端の修正用流れの配管ｈ91、ｈ92、ｈ93を、高濃度テーパヘッダ３２ａ′に接続することなく、高濃度専用テーパヘッダ３２ａ1′に接続して構成してもよい。
【００９２】
上記構成によれば、紙の繊維配向性の修正用流れの配管ｈ81、ｈ82、ｈ83および配管ｈ91、ｈ92、ｈ93を紙厚方向に重ねて配設したので、それぞれの配管を流れる高濃度のパルプ原料の流量を流量調節弁で各々調節することにより、紙の表面と紙の裏面とにおける繊維配向性を均一になるように修正することができる。
【００９３】
また、修正用流れの配管ｈ81、ｈ82、ｈ83および修正用流れの配管ｈ91、ｈ92、ｈ93を、高濃度テーパヘッダ３２ａ′に接続することなく、高濃度専用テーパヘッダ３２ａ1′に接続して構成すれば、高濃度テーパヘッダ３２ａ′とは独立して自由に、高濃度専用テーパヘッダ３２ａ1′の制御が可能であるので、より広い範囲の繊維配向性の修正を行える。
【実施例５】
【００９４】
実施例５は、実施例４の抄紙機用ヘッドボックスにおいて、修正用流れの配管を、高濃度テーパヘッダおよび希釈水テーパヘッダーに接続した構成である。
【００９５】
上記以外の構成は、実施例３、４の構成と同様であるので、同一の構成要素には、同一の符号に′(ダッシュ)を付して示し、異なる構成についてのみ説明を行う。
【００９６】
実施例５の抄紙機用ヘッドボックス５１は、概念的上面図の図７(ａ)、(ａ)図のヘッドボックス５１の内部を表すＩ方向概念的矢視図の図７(ｂ)に示すように、タービュレンスジェネレータ３４′の一方端には、修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段、請求項３の紙厚方向修正手段)ｈ101、ｈ102、ｈ103が、高濃度テーパヘッダ３２ａ′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ101、ｂ102、ｂ103および流量計ｒ101、ｒ102、ｒ103を有し、スライス３５′に接続され配設されている。
【００９７】
また、修正用流れの配管ｈ101、ｈ102、ｈ103は、それぞれ流量調節弁ｋｂ101、ｋｂ102、ｋｂ103を有して、希釈水テーパヘッダー３２ｂ′に接続されている。
【００９８】
一方、タービュレンスジェネレータ３４′の他方端には、修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段、請求項３の紙厚方向修正手段)ｈ111、ｈ112、ｈ113が、高濃度テーパヘッダ３２ａ′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ111、ｂ112、ｂ113および流量計ｒ111、ｒ112、ｒ113を有して、スライス３５′に接続され配設されている。
【００９９】
また、修正用流れの配管ｈ111、ｈ111、ｈ113は、それぞれ流量調節弁ｋｂ111、ｋｂ112、ｋｂ113を有して、希釈水テーパヘッダー３２ｂ′に接続されている。
【０１００】
上記構成によれば、スライス３５′における内側の主流れに加え、両端部に紙の厚み方向に重ねた複数の修正用流れを有するので、各修正用流れの流量を、それぞれ流量調節弁で調節することにより、紙の表面から裏面に亘るパルプ繊維の繊維配向性を修正できる。
【０１０１】
また、修正用流れの配管ｈ101、ｈ102、ｈ103および修正用流れの配管ｈ111、ｈ112、ｈ113による修正用流れは、高濃度のパルプ原料と希釈水との混合の流れなので、スライス３５′からの原料ジェットｇjの全幅に近く、紙製品として使用できる。
【０１０２】
なお、図７のニ点鎖線に示すように、配向性修正用流れ専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1′、配向性修正用流れ専用の希釈水テーパヘッダー(修正専用テーパヘッダ)３２ｂ1′を別途、備え、配向性修正用流れの配管ｈ101、ｈ102、ｈ103および修正用流れの配管ｈ111、ｈ111、ｈ113を、これら専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1′、専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1′にのみ接続し、高濃度のパルプ原料と希釈水とを取出すように構成してもよい。
【０１０３】
この構成によれば、主流れ用の高濃度テーパヘッダー３２ａ′および希釈水テーパヘッダー３２ｂ′とは独立して自由に、配向性修正用流れ専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1′、配向性修正用流れ専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1′の制御が可能であるから、より広い範囲の修正用流れによる繊維配向性の調整を行える。
【実施例６】
【０１０４】
実施例６は、実施例５の抄紙機用ヘッドボックス５１において、さらに、繊維配向性の修正用流れの配管をタービュレンスジェネレータ３４′の中央部に追加した構成である。
【０１０５】
上記以外の構成は、実施例３、５の構成と同様であるので、実施例３と同一の構成要素には、同一の符号に′(ダッシュ)を付して示し、異なる構成についてのみ説明を行う。
【０１０６】
実施例６の抄紙機用ヘッドボックス６１は、概念的上面図の図８(ａ)、(ａ)図のヘッドボックス６１の内部を表すＪ方向概念的矢視図の図８(ｂ)に示すように、タービュレンスジェネレータ３４′の中央部に、繊維配向性の修正用流れの配管(請求項１の配向性修正手段、)ｈ121、ｈ122、ｈ123が、テーパヘッダ３２a′に接続されるとともに、流量調節弁ｂ121、ｂ122、ｂ123および流量計ｒ121、ｒ122、ｒ123を有して、スライス３５′に接続され配設されている。
【０１０７】
また、修正用流れの配管ｈ121、ｈ122、ｈ123は、それぞれ流量調節弁ｋｂ121、ｋｂ122、ｋｂ123を有して、希釈水テーパヘッダー３２ｂ′に接続されている。
【０１０８】
ここで、中央部における修正用流れの配管ｈ121、ｈ122、ｈ123は、１箇所のみならず両端部以外の複数箇所に複数、設けることも可能である。
【０１０９】
上記構成によれば、修正用流れの配管ｈ121、ｈ122、ｈ123が、中央部の１箇所、乃至、両端部以外の複数箇所に複数設けられるので、修正用流れの配管それぞれの流量調節弁で流量を調整して、パルプ原料の流速を加減することにより、スライス幅ｍ1の広いヘッドボックス１においても、紙の繊維配向性の修正を全幅に亘って行うことができる。
【０１１０】
また、スライス３５′における内側の主流れに加え、両端部および中央部の１箇所或いは複数箇所に紙の厚み方向に重ねた複数の制御可能な修正用流れが有るので、各修正用流れの流速をそれぞれ加減することにより、スライス３５′幅の全幅において紙の表面から裏面に亘るパルプ繊維の繊維配向性を修正できる。
【０１１１】
また、図８のニ点鎖線に示すように、配向性修正用流れ専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1′、配向性修正用流れ専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1′を別途、備える。
【０１１２】
そして、配向性修正用流れの配管ｈ121、ｈ122、ｈ123を、これら専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1′、専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1′にのみ接続し、高濃度のパルプ原料と希釈水とを取出すように構成してもよい。
【０１１３】
この構成によれば、主流れ用の高濃度テーパヘッダー３２ａ′および希釈水テーパヘッダー３２ｂ′とは独立して自由に、配向性修正用流れ専用の高濃度テーパヘッダー３２ａ1′、配向性修正用流れ専用の希釈水テーパヘッダー３２ｂ1′の制御が可能であるから、より広い範囲の修正用流れによる調整を行える。
【０１１４】
ところで、実施例１〜実施例６において、製造された紙のある区域毎に伝播速度を測定する探針を適宜、接触させて超音波を流し、超音波の伝播速度を測定して繊維配向性を計測する繊維配向性センサーを備える。
【０１１５】
或いは、製造された紙のある区域毎に光を当て光の反射率から製造された紙の繊維配向性を計測する繊維配向性センサーを備える。
【０１１６】
そして、この繊維配向性センサーと修正用流れの配管の流量調節弁および流量計とをオンラインで制御手段に接続し、繊維配向性センサーで取得される繊維配向性のデータおよび修正用流れの配管の流量計のデータ等を元に流量調節弁の開閉制御を自動的に行い、紙の繊維配向性を所定値に保つよう自動制御することもできる。
【０１１７】
この構成によれば、人手のかからない省力化した抄紙機が得られる。
【０１１８】
以上、実施例１〜実施例６に例示した本発明によれば、紙の繊維配向性を、スライス幅全幅で、また、紙の表面から裏面に亘り均一に修正することより、紙の印刷、加工等の後工程および製品として極めて高品質の紙が得られる。
【０１１９】
また、作業の高効率化が図れる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、製紙機械のヘッドボックスとして、類似の構成の機械のヘッドボックスとして、有効に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例１の非濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＣ方向概念的矢視図。
【図２】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例２の非濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＤ方向概念的矢視図。
【図３】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例２の変形例の非濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＥ方向概念的矢視図。
【図４】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例３の濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＦ方向概念的矢視図。
【図５】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例３の変形例の濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＧ方向概念的矢視図。
【図６】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例４の濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＨ方向概念的矢視図。
【図７】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例５の濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＩ方向概念的矢視図。
【図８】(ａ)および(ｂ)は、本発明に関わる実施例６の濃調型の抄紙機用ヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＪ方向概念的矢視図。
【図９】(ａ)および(ｂ)は、抄紙機により製造された紙の原料ジェットの流れの方向に対するパルプ繊維ｐsの配置の１例を示す図、および紙の厚み方向の詳細を示す拡大断面図。
【図１０】(ａ)および(ｂ)は、従来の非濃調型の抄紙機のヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＡ方向概念的矢視図。
【図１１】(ａ)および(ｂ)は、従来の濃調型の抄紙機のヘッドボックスの概念的上面図、および(ａ)図のヘッドボックスの内部を表すＢ方向概念的矢視図。
【符号の説明】
【０１２２】
１、２０、２１、３０、３１、４１、５１、６１…ヘッドボックス、
２、２′、３２a、３２a′…テーパヘッダ、
５、５′、３５、３５′…スライス、
２s、２s′、３２a1、３２b1、３２a1′、３２b1′…修正専用テーパヘッダ、
ｂ1、ｂ2、ｂ3、ｂ21、ｂ22、ｂ23、ｂ31、ｂ32、ｂ33、ｂ41、ｂ42、ｂ43、ｂ5、ｂ6、ｋｂ5、ｋｂ6、ｂ7、ｂ81、ｂ82、ｂ83、ｂ91、ｂ92、ｂ93、ｂ101、ｂ102、ｂ103、ｂ111、ｂ112、ｂ113、ｋｂ101、ｋｂ102、ｋｂ103、ｋｂ111、ｋｂ112、ｋｂ113、ｂ121、ｂ122、ｂ123、ｋｂ121、ｋｂ122、ｋｂ123…流量調節弁、
ｇj…原料ジェット、
ｈ１、ｈ２、ｈ21、ｈ22、ｈ23、ｈ31、ｈ32、ｈ33、ｈ5、ｈ6、ｈ81、ｈ82、ｈ83、ｈ91、ｈ92、ｈ93、ｈ101、ｈ102、ｈ103、ｈ111、ｈ112、ｈ113…修正用流れの配管(請求項２の配向性修正手段)、
ｈ3、ｈ41、ｈ42、ｈ43、ｈ7、ｈ121、ｈ122、ｈ123…修正用流れの配管(請求項１の配向性修正手段)、
ｈ21、ｈ22、ｈ23、ｈ31、ｈ32、ｈ33、ｈ41、ｈ42、ｈ43、ｈ81、ｈ82、ｈ83、ｈ91、ｈ92、ｈ93、ｈ101、ｈ102、ｈ103、ｈ111、ｈ112、ｈ113、ｈ121、ｈ122、ｈ123…修正用流れの配管(紙厚方向修正手段)、
ｒ1、ｒ2、ｒ3、ｒ21、ｒ22、ｒ23、ｒ31、ｒ32、ｒ33、ｒ41、ｒ42、ｒ43、ｒ5、ｒ6、ｒ7、ｒ81、ｒ82、ｒ83、ｒ91、ｒ92、ｒ93、ｒ101、ｒ102、ｒ103、ｒ111、ｒ112、ｒ113、ｒ121、ｒ122、ｒ123…流量計。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006016697.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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