(57)【要約】      （修正有）【課題】湿紙の均一な繊維の層を乱すことなく、適正に搬送することができ、得られる再生紙の品質を向上可能な抄紙装置及び製紙機の提供する。【解決手段】抄紙装置２は、湿紙１０に含まれる水分を吸収しつつ該湿紙１０を搬送する吸水ベルト６３と、前記吸水ベルト６３で搬送される湿紙１０を後段の乾燥用ベルト７３に転移する転移部８と、転移部８において吸水ベルト６３から転移された湿紙１０を搬送し、乾燥部１４により乾燥させる乾燥用ベルト７３と、転移部８に設置され、吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３との間に挟持された湿紙１０を両ベルトを介し押圧するプレス部１２とを備え、転移部８より湿紙１０の搬送方向Ｆ所定量上流側位置から前記転移部８に至るまでの範囲において、吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３とのなす角度が０度〜３度に設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿紙に含まれる水分を吸収しつつ該湿紙を搬送する吸水ベルトと、
前記吸水ベルトで搬送される湿紙を後段の乾燥用ベルトに転移する転移部と、
転移部において吸水ベルトから転移された湿紙を搬送し、乾燥部により乾燥させる乾燥用ベルトと、
転移部に設置され、吸水ベルトと乾燥用ベルトとの間に挟持された湿紙を両ベルトを介し押圧するプレス部とを備え、
転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から前記転移部に至るまでの範囲において、吸水ベルトと乾燥用ベルトとのなす角度が０度〜３度に設定されている抄紙装置。
【請求項２】
転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から転移部までの範囲に、吸水ベルトが乾燥用ベルトに湿紙を介して当接する当接部を設け、
当接部において湿紙が吸水ベルト及び乾燥用ベルトによって挟持され搬送される請求項１に記載の抄紙装置。
【請求項３】
吸水ベルトは、０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行する請求項１または請求項２に記載の抄紙装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の抄紙装置を備えた製紙機。
【請求項５】
吸水ベルトによって湿紙に含まれる水分を吸収しつつ該湿紙を搬送し、
転移部において吸水ベルトで搬送される湿紙を後段の乾燥用ベルトに転移し、
転移部で転移された湿紙を乾燥用ベルトによって搬送し、乾燥部において乾燥する抄紙方法であって、
転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から前記転移部に至るまでの範囲で、吸水ベルトと乾燥用ベルトとのなす角度が０度〜３度に設定された吸水ベルトを用いて湿紙を搬送する抄紙方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は抄紙装置、製紙機及び抄紙方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オフィス等で生じる古紙を原料とし、水を加えて離解処理し、抄紙し乾燥することで再生紙を得る古紙再生処理装置が知られている。下記特許文献１は、このような古紙再生処理装置のうち、小型の装置に関する記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４１６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の抄紙装置では、抄紙により得られた湿紙を高いプレス圧で押圧すると、湿紙の均一な繊維の層が乱れ、得られる再生紙に局部的に紙厚が薄い部分や穴が開いた部分が形成されるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記した課題を解決するものであり、湿紙の均一な繊維の層を乱すことなく、適正に搬送することができ、得られる再生紙の品質を向上可能な抄紙装置及び製紙機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、本発明にかかる抄紙装置は、湿紙に含まれる水分を吸収しつつ該湿紙を搬送する吸水ベルトと、前記吸水ベルトで搬送される湿紙を後段の乾燥用ベルトに転移する転移部と、転移部において吸水ベルトから転移された湿紙を搬送し、乾燥部により乾燥させる乾燥用ベルトと、転移部に設置され、吸水ベルトと乾燥用ベルトとの間に挟持された湿紙を両ベルトを介し押圧するプレス部とを備え、転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から前記転移部に至るまでの範囲において、吸水ベルトと乾燥用ベルトとのなす角度が０度〜３度に設定されている。
【０００７】
また、前記構成において、転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から転移部までの範囲に、吸水ベルトが乾燥用ベルトに湿紙を介して当接する当接部を設け、当接部において湿紙が吸水ベルト及び乾燥用ベルトによって挟持され搬送される。
【０００８】
そして、前記各構成において、吸水ベルトは、０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行する。
【０００９】
本発明にかかる製紙機は、前記各構成の抄紙装置を備えた。
【００１０】
本発明にかかる抄紙方法は、吸水ベルトによって湿紙に含まれる水分を吸収しつつ該湿紙を搬送し、転移部において吸水ベルトで搬送される湿紙を後段の乾燥用ベルトに転移し、転移部で転移された湿紙を乾燥用ベルトによって搬送し、乾燥部において乾燥する抄紙方法であって、転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から前記転移部に至るまでの範囲で、吸水ベルトと乾燥用ベルトとのなす角度が０度〜３度に設定された吸水ベルトを用いて湿紙を搬送する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる抄紙装置によれば、転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から前記転移部に至るまでの範囲において、吸水ベルトと乾燥用ベルトとのなす角度が０度〜３度に設定されているので、湿紙の均一な繊維の層を乱すことなく、適正に搬送することができ、得られる再生紙の品質を向上可能である。
【００１２】
また、転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から転移部までの範囲に、吸水ベルトが乾燥用ベルトに湿紙を介して当接する当接部を設け、当接部において湿紙が吸水ベルト及び乾燥用ベルトによって挟持され搬送される場合は、プレス部での押圧の際、湿紙に含まれていた水分がプレス部の上流側に押し出されて繊維の位置が移動されにくくなる。ひょって、均一な層を乱すことなく搬送できる。
【００１３】
そして、吸水ベルトは、０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行する場合は、小型の抄紙装置において、湿紙を吸水ベルトによって適正に搬送し、プレス部で脱水することができる。
【００１４】
本発明にかかる製紙機は、前記各構成の抄紙装置を備えたので、パルプ含有液を効率よく脱水することができる。
【００１５】
本発明にかかる抄紙方法は、転移部より湿紙の搬送方向所定量上流側位置から前記転移部に至るまでの範囲で、吸水ベルトと乾燥用ベルトとのなす角度が０度〜３度に設定された吸水ベルトを用いて湿紙を搬送するので、湿紙の均一な繊維の層を乱すことなく、適正に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る抄紙装置の概略構成図である。
【図２】前記抄紙装置の転移部及びその周辺の拡大図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる抄紙装置の転移部及びその周辺の拡大図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態にかかる抄紙装置の転移部及びその周辺の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明にかかる抄紙装置は、オフィスにも設置可能な小型製紙機の一部として構成される。そして、この製紙機は、オフィスで生じる古紙が製紙原料として用いられ、このような古紙を再生処理して再生紙を製造可能な古紙再生処理装置として構成される。図示を省略するが、製紙機は、抄紙装置の他に、パルプ製造装置、脱墨装置及び裁断装置を備える。パルプ製造装置及び脱墨装置は、抄紙装置の前段に設置される。パルプ製造装置は、古紙に加水し、攪拌することで古紙を離解処理しパルプ含有液を製造する。脱墨装置は、パルプ製造装置で製造されたパルプ含有液からインク、トナー等を分離除去し脱墨処理を行う。裁断装置は、抄紙装置の後段に設けられる。裁断装置は、抄紙装置で得られた帯状の再生紙を定型サイズの再生紙に裁断する。
【００１８】
図１は、抄紙装置２の構成概略図である。同図に示すように、抄紙装置２は、ヘッドボックス４、濾過部５、脱水部６、転移部８、乾燥処理部７、制御部９を備えている。ヘッドボックス４は、貯留部４１、流入部４２及び流出部４３を備える。貯留部４１は箱状に形成される。流入部４２は、貯留部４１の下部に設けられる。流入部４２には、配管１９が接続され、配管１９の途中に設けられたポンプ２０により脱墨装置から送られた脱墨後のパルプ含有液が貯留部４１へ流入される。流出部４３は、貯留部４１の上部の一端縁から濾過部５の抄き網５６上面へかけて設置される。
【００１９】
濾過部５は、パルプ含有液を濾過する抄き網５６が設けられる。抄き網５６は、複数のローラ５０,５１,５２に掛け渡して展張した無端状のメッシュベルトにより構成される。図１において、右側のローラ５２は、駆動部５７に連結され、駆動部５７の駆動により抄き網５６が周回走行する。ヘッドボックス４の流出部４３から抄き網５６の上面に流出されたパルプ含有液は、抄き網５６により濾過されて、繊維の層をなす湿紙１０が形成される。
【００２０】
抄き網５６の動作速度は、製紙機が小型であるので、製紙工場に設置される大型の製紙機に比較して遅く設定される。例えば、抄き網５６の走行速度が０．１ｍ／分〜１００ｍ／分程度、好ましくは０．５ｍ／分〜５０ｍ／分程度に設定される。
【００２１】
抄き網５６の内方には、抄き網用受け皿５５が設置される。抄き網用受け皿５５は、白水を受け止める。白水は、パルプ含有液が抄き網５６により濾過されて生じる液体であり、微細なパルプ繊維と水を含む。また、抄き網５６の下方には、白水タンク５４が設置される。図示省略するが、抄き網用受け皿５５は、白水タンク５４に接続されており、抄き網用受け皿５５で受け止められた白水は、白水タンク５４に送られる。
【００２２】
脱水部６は、吸水ベルト６３、複数のローラ６０,６１,６２を備える。吸引ベルト６３は、無端状に形成される。そして、吸引ベルト６３は、抄き網５６から転移した湿紙１０を搬送する。この搬送の際、吸水ベルト６３は、湿紙１０に含まれる水分を吸収しつつ該湿紙１０を搬送する。このため、吸水ベルト６３は、吸水性を有するフェルト又は毛布等によって構成される。吸水ベルト６３は、複数のローラ６０,６１,６２、及び転移部８に設けられた下側のプレスローラ６６に掛け渡されている。
【００２３】
転移部８は、吸水ベルト６３で搬送される湿紙１０を後段の乾燥用ベルト７３に転移する。転移部８には、プレス部１２が設置される。プレス部１２は、吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３との間に挟持された湿紙１０を両ベルト６３、７３を介し押圧する。プレス部１２は、上下一対のプレスローラ６５、６６及びプレス用受け皿６８を備える。
【００２４】
下側のプレスローラ６６は、吸水ベルト６３の内方に設置される。また、上側のプレスローラ６５は、乾燥処理部７の乾燥用ベルト７３の内方に設置される。この上側のプレスローラ６５はプレス駆動部６７に接続される。上側のプレスローラ６５は、プレス駆動部６７の駆動によって回転される。そして、上側のプレスローラ６５の回転により該プレスローラ６５に圧接する下側のプレスローラ６６を従動回転するとともに、両プレスローラ６５、６６の間に挟まれた吸水ベルト６３及び乾燥用ベルト７３を走行させる。
【００２５】
吸水ベルト６３の動作速度は、抄き網５６の動作速度と略同じ速度に設定されている。即ち、吸水ベルト６３の走行速度は、例えば、０．１ｍ／分〜１００ｍ／分程度、好ましくは０．５ｍ／分〜５ｍ／分程度に設定される。
【００２６】
図２に拡大して示すように、転移部８より湿紙１０の搬送方向Ｆ所定量上流側のローラ７７の設置位置周辺から転移部８に至るまでの範囲において、吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３とのなす角度θは、０度〜３度に設定されている。特に、図２では吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３とのなす角度θが３度程度に設定された場合を示している。これより、ローラ７７の設置位置では両ベルト６３,７３はわずかに離れた状態であり、転移部８に近づくにつれ徐々に接近し、該転移部８において当接している。
【００２７】
プレス用受け皿６８は、吸水ベルト６３の内方であって、下側のプレスローラ６６の下方に設置される。プレス用受け皿６８は、プレスローラ６５,６６によって湿紙１０を押圧することで湿紙１０から出た白水を受け止める。図示省略するが、プレス用受け皿６８は白水タンク５４に接続されている。
【００２８】
図１に示す乾燥処理部７は、乾燥用ベルト７３、カンバス７４、乾燥部１４を備える。乾燥用ベルト７３は、転移部８において吸水ベルト６３から転移された湿紙１０を搬送し、乾燥部１４により乾燥させる。乾燥用ベルト７３は、複数のローラ７７、７８、上側のプレスローラ６５及び乾燥部１４に設けられた乾燥ローラ７５の間に掛け渡される。乾燥用ベルト７３の湿紙１０の搬送面は、平滑に加工され、シリコーン樹脂コーティングもしくはフッ素樹脂コーティングが施されている。
【００２９】
カンバス７４は、樹脂製で網状をなす。カンバス７４は複数のローラ７９，８０，８１，８２，８３，８４に掛け渡され、展張されている。カンバス７４は、乾燥用ベルト７３との間で湿紙１０を挟持して搬送する。図１において、右側の上のローラ８３は、カンバス駆動部８８に連結され、カンバス駆動部８８の駆動によりカンバス７４が周回走行する。尚、カンバス７４は、カンバス駆動部８８に替えてプレス駆動部６７に連結し、このプレス駆動部６７の駆動により走行する構成としてもよい。この場合カンバス駆動部８２は省略可能である。
【００３０】
乾燥部１４は、乾燥ローラ７５を備える。乾燥ローラ７５は複数の支持軸８５により回転自在に支持される。乾燥ローラ７５の内部には、加熱部８６が設けられる。加熱部８６は、電熱ヒータ等により構成される。また、乾燥部１４には、乾燥ローラ７５の表面温度を検出する接触式の温度センサ８７を設けている。尚、この温度センサ８７は、非接触式とすることも可能である。
【００３１】
制御部９は、ＲＡＭ及びＲＯＭ等により構成される記憶部、ＣＰＵ等を備えている。記憶部にはＣＰＵが動作するための各種プログラムが記憶されている。制御部９は、この記憶部に記憶された各種プログラムに従って、ヘッドボックス４、濾過部５、脱水部６、乾燥処理部７の動作を制御する。
【００３２】
以下、上記構成の作用を説明する。製紙機の運転を開始すると、パルプ製造装置では、原料としての古紙が離解処理されパルプ含有液が製造される。得られたパルプ含有液は脱墨装置で脱墨処理される。脱墨後のパルプ含有液は、制御部９がポンプ２０を駆動することで、配管１９内を流通しヘッドボックス４へ流入される。貯留部４１に流入したパルプ含有液は流出部４３から溢流され、走行する抄き網５６上面へ供給される。このようにパルプ含有液が抄き網５６で濾過されることで、均一な繊維の層である湿紙１０が形成される。パルプ含有液が抄き網５６で濾過されることで生じた白水は、抄き網用受け皿５５に受け止められた後、白水タンク５４へ送られ、該白水タンク５４内に収容される。
【００３３】
濾過によって抄き網５６上に形成された湿紙１０は、抄き網５６の走行に伴って下流側へ搬送され、抄き網５６と吸水ベルト６３との接触部分で吸水ベルト６３へ転移される。そして、吸水ベルト６３は、湿紙１０に含まれる水分を吸収しつつ該湿紙１０を搬送する。
【００３４】
転移部８より湿紙１０の搬送方向所定量上流側位置から転移部８に至るまでの範囲で、吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３とのなす角度θが０度〜３度に設定された吸水ベルト６３を用いて湿紙１０を搬送する。これより、吸水ベルト６３が、微細な繊維を多く含み、目詰まりした状態であっても、乾燥用ベルト７３が近接して設置された吸水ベルト６３によって湿紙１０の均一な繊維の層を乱すことなく、適正に搬送することができ、得られる再生紙の品質を向上可能である。よって、吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３とのなす角度が３度を超える場合に、プレス部１２で大きいプレス圧によって湿紙１０を押圧することで、湿紙１０に含まれていた水分がプレス部１２の上流側へ押し出され、均一な繊維の層が乱されてしまい、得られる再生紙に局部的に紙厚が薄い部分や穴が開いた部分が形成されるといったこともない。
【００３５】
また、吸水ベルトは、０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行するので、製紙工場に設置される大型の抄紙機械に比較して吸水ベルト６３の走行速度が非常に遅い小型の抄紙装置２において、湿紙１０を吸水ベルト６３によって適正に搬送し、プレス部１２で脱水することができる。
【００３６】
湿紙１０が転移部８に至ると、吸水ベルト６３と乾燥ベルト７３との間に該湿紙１０が挟まれ、この状態で、一対のプレスローラ６５、６６によって、湿紙１０が両側より押圧され、脱水される。そして、該湿紙１０は、吸水ベルト６３から乾燥ベルト７３へ転移される。
【００３７】
乾燥ベルト７３に転移した湿紙１０は、カンバス７４との間に挟まれ、この状態で乾燥ベルト７３を介して乾燥ローラ７５に圧接され、乾燥される。このとき、温度センサ８７によって乾燥ローラ７５の表面温度が検出され、制御部９は、温度センサ８７から送られる乾燥ローラ７５の表面温度と、予め設定した加熱部８６の加熱温度との比較を行って、乾燥ローラ７５の表面温度を適正温度に維持するよう制御を行う。
【００３８】
乾燥処理部７において、湿紙１０が乾燥され、得られた帯状の再生紙は、裁断装置において所定のシートサイズに裁断され、再生紙が完成する。
【００３９】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、図２において、転移部８より湿紙１０の搬送方向Ｆ所定量上流側のローラ７７の設置位置から転移部８に至るまでの範囲において、吸水ベルト６３と乾燥用ベルト７３とのなす角度θが０度より大きい３度程度に設定され、転移部８において当接する場合を示したが、本第２の実施形態ではこれに替えて、図３に示すように、転移部８ａより湿紙１０ａの搬送方向Ｆａ所定量上流側の範囲において、吸水ベルト６３ａと乾燥用ベルト７３ａとのなす角度が０度に設定される。この図３の場合、転移部８ａより湿紙１０ａの搬送方向Ｆａ所定量上流側位置となるローラ７７ａの設置位置から転移部８ａまでの範囲は、吸水ベルト６３ａが乾燥用ベルト７３ａに湿紙１０ａを介して当接する当接部１６が設けられる。また、図３では、ローラ６４ａの設置位置が、図２に示すローラ６４に比較して、乾燥用ベルト７３ａが掛けられたローラ７７ａの水平高さにより近づいた高い位置となっている。
【００４０】
そして、当接部１６において湿紙１０が吸水ベルト６３ａ及び乾燥用ベルト７３ａによって挟持され搬送される。これより、プレス部１２ａでの押圧の際、吸水ベルト６３ａと乾燥用ベルト７３ａによって湿紙１０ａを挟持した状態で押圧することができる。よって、大きなプレス圧で湿紙１０ａを押圧し、湿紙１０ａに含まれていた水分がプレス部１２ａの上流側に押し出されても、湿紙１０ａは吸水ベルト６３ａと乾燥用ベルト７３ａとによって挟まれているので、繊維の位置が移動することはない。したがって、湿紙１０ａの均一な状態が損なわれず、得られる再生紙の品質を向上可能である。
【００４１】
（第３の実施形態）
図４は第３の実施形態にかかる転移部８ｂ及びその周辺の拡大図を示す。図４では、吸水ベルト６３ｂが掛けられたローラ６４ｂの設置位置が、図３に示すローラ６４ａに比較して、さらに高い位置となり、水平方向の高さ位置が乾燥用ベルト７３ｂが掛けられたローラ７７ｂと略等しくなっている。これより、ローラ７７ｂの設置位置から転移部８ｂまでの範囲において、吸水ベルト６３ｂと乾燥用ベルト７３ｂとのなす角度は０度に設定される。そして、この第３の実施形態においても第２の実施形態と同様に、吸水ベルト６３ｂが乾燥用ベルト７３ｂに湿紙１０ｂを介して当接する当接部１６ｂが設けられている。
【００４２】
更に、図３では、吸水ベルト６３ａがローラ６４ａとプレスローラ６６ａとの間で、水平面に対し所定角度を維持しつつ走行するのに対し、図４では、ローラ７７ｂの設置位置で、吸水ベルト６３ｂが乾燥用ベルト７３ｂに当接することで、吸水ベルト６３ｂの走行方向が変更され、水平面に対する角度がローラ７７ｂ設置位置より上流側に比較して小さくなっている。この結果、図４では、転移部８ｂより湿紙１０ｂの搬送方向Ｆｂの所定量上流側位置となるローラ６４ｂ設置位置から転移部８ｂまでの範囲で、吸水ベルト６３ｂは、わずかに下方に向けて凹むよう湾曲して走行する。
【００４３】
そして、当接部１６ｂにおいて湿紙１０ｂが吸水ベルト６３ｂ及び乾燥用ベルト７３ｂによって挟持され搬送される。これより、プレス部１２ｂでの押圧の際、吸水ベルト６３ｂと乾燥用ベルト７３ｂによって湿紙１０ｂを挟持した状態で押圧することができる。よって、湿紙１０ｂの均一な状態が損なわれず、得られる再生紙の品質を向上できる。
【００４４】
尚、上記実施形態では、抄き網及び吸水ベルトが、０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行する場合を示したが、これに限定されず、０．１ｍ／分より遅くてもよく、または、１００ｍ／分より速く走行してもよい。また、上記実施形態では、製紙機は脱墨装置を備え、脱墨処理を行う場合を示したが、脱墨装置を備えず、脱墨処理を省略することも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｆ，Ｆａ，Ｆｂ  湿紙の搬送方向、２  抄紙装置、８，８ａ，８ｂ  転移部１０，１０ａ，１０ｂ  湿紙、１２，１２ａ，１２ｂ  プレス部、１６，１６ｂ  当接部、７３，７３ａ，７３ｂ  乾燥用ベルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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