(57)【要約】【課題】抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置において、再湿現象を抑制し且つ従来装置よりも設備コストを低減しつつ、抄紙機用シュープレスのニップ出側において湿紙を吸着・保持して湿紙の搬送の安定化ひいては抄紙機の高速運転を実現できるようにする。【解決手段】湿紙１を、フェルト３，５で挟みあわせた状態で走行させながらトッププレスロールとボトムプレスロールとで加圧して搾水する、抄紙機用シュープレスにおいて、該トッププレスロール及び該ボトムプレスロールの一方が、加圧シューを内蔵したシュープレスモジュール１０であり、該トッププレスロール及び該ボトムプレスロールの他方が、吸引部１２ａをシュープレスモジュール１０とのニップ部出側に向けた姿勢のサクションロール１２である。【選択図】        図１
2004169245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙層形成部で形成された湿紙を、２つのフェルトで上下から挟みあわせた状態で走行させながら、該湿紙の走行経路の上側に配置されたトッププレスロールと該走行経路の下側に配置されたボトムプレスロールとで加圧して搾水する、抄紙機用シュープレスにおいて、
該トッププレスロール及び該ボトムプレスロールの一方が、加圧シューを内蔵したシュープレスモジュールであり、
該トッププレスロール及び該ボトムプレスロールの他方が、吸引部を該シュープレスモジュールとのニップ出側に向けた姿勢のサクションロールである
ことを特徴とする、抄紙機用シュープレス。
【請求項２】
上記の２つのフェルトが該ニップの直ぐ下流側から相互に離隔するように、上記の２つのフェルトの走行経路が設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載の抄紙機用シュープレス。
【請求項３】
該シュープレスモジュールが該トッププレスロールに使用された
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の抄紙機用シュープレス。
【請求項４】
複数のシュープレスをそなえ、紙層形成部で形成された湿紙を、２つのフェルトで上下から挟みあわせた状態で走行させながら上記の複数のシュープレスにより搾水する、抄紙機用プレス装置であって、
上記の複数のシュープレスの少なくとも１つが、上記の請求項１〜３の何れか１項に記載のシュープレスである
ことを特徴とする、抄紙機用プレス装置。
【請求項５】
２つのシュープレスをそなえ、
上記の２つのシュープレスの内の一方が、上記の請求項１〜３の何れか１項に記載のシュープレスである
ことを特徴とする、請求項４記載の抄紙機用プレス装置。
【請求項６】
２つのシュープレスをそなえ、
上記の２つのシュープレスの両方が、それぞれ上記の請求項１〜３の何れか１項に記載のシュープレスである
ことを特徴とする、請求項４記載の抄紙機用プレス装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄紙機のプレス部において湿紙から搾水を行なうのに使用される、抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
抄紙機では、紙層形成部で形成された紙匹（湿紙）を、プレスして搾水する抄紙機用プレス装置（以下、単にプレス装置ともいう）がそなえられている。
プレス装置としては、抄紙機の高速運転化が進められていることにともない、プレスフェルトや不透水トランスファベルトなどにより必ず支持された状態で湿紙を走行させる、いわゆるノーオープンドロータイプのプレス装置が提案されている。「オープンドロー」、つまり、「何にも支持されないフリーの状態で湿紙が空気中を走行する状態」がなく、走行中の湿紙が空気から受ける抵抗が最小限に抑制されるようになるため、高速運転時においても断紙の発生を十分に抑制できるようになる。
【０００３】
このようなノーオープンドロータイプのプレス装置は、例えば図５に示すように構成される。このプレス装置は、図示するように、１番プレスとしてのシュープレス２０１及び２番プレスとしてのシュープレス２０２をそなえたデュアルシュープレスタイプの装置である。紙層形成部で脱水されて形成された湿紙１は、紙層形成部出口でサクションピックアップロール２ａによりトップフェルト３の下面に吸着・保持され、その後、トップフェルト３とボトムフェルト５との間に挟まれて、１番シュープレスモジュール１０と１番プレスロール（グルーブドロール）５０とからなる１番シュープレス２０１に移送され、この１番シュープレス２０１のニップで押圧されて搾水される。
【０００４】
次いで、湿紙１は、ボトムフェルト５へ受け渡された後（２つのフェルト３，５により協動して搬送される状態から、ボトムフェルト５単独で搬送される状態とされた後）、サクションピックアップロール２ｂによりトップフェルト４の下面に吸着・保持された後、トップフェルト４とボトムフェルト６との間に挟まれて、２番シュープレスモジュール１１と２番プレスロール（グルーブドロール）５１とからなる２番シュープレス２０２に移送され、この２番シュープレス２０２のニップで押圧されて搾水される。そして、湿紙１は、ボトムフェルト６へ受け渡された後、サクションロール２ｃの吸引力によりカンバス７の下面に吸着・保持され、このカンバス７により第１ドライヤロール１４に移送されてドライヤ部における乾燥工程が開始される。
【０００５】
ここで、湿紙１は、上述したように、１番シュープレス２０１のニップを通過した後にボトムフェルト５へと受け渡され、また、２番シュープレス２０２のニップを通過した後にボトムフェルト６へと受け渡されるが、この受け渡しが不安定なため、湿紙の走行速度ひいては抄紙機の運転速度の高速化が制限されていた。つまり、トップフェルト３，４あるいはボトムフェルト５，６のフェルト表面性状、特に表面の粗さによって、シュープレス２０１，２０２を通過した湿紙１がトップフェルト及びボトムフェルトのどちらに付着するか決まるため、フェルト表面の性状差が少ない場合には、湿紙１が付着するフェルトが変わってボトムフェルト５，６への受け渡しが速やかに行なわれないことがあり、このような状況下で高速運転を行なうと損紙の虞があるため、運転速度の高速化が制限されていたのである。
【０００６】
そこで、例えば図６に示すようなプレス装置が開示されている（特許文献１参照）。このプレス装置では、上記の湿紙１の受け渡しを確実に行なってその搬送を安定して行なえるようにするため、シュープレス２０１のニップ出側（湿紙搬送方向で下流側）にはサクションボックス６０がボトムフェルト５側に配設され、同様に、シュープレス２０２のニップ出側にはサクションボックス６１がボトムフェルト６側に配設されている。これにより、上記の各ニップ出側において湿紙１をボトムフェルト５，６に吸着させて、上記受け渡しを確実に行なえるようにしている。
【０００７】
なお、この他の構成要素は、図５に示すプレス装置と同じなので、図５と同一の符号を付してその説明を省略する。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第５，３８９，２０５号明細書（ＦＩＧ．２）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の図６及び図７に示すプレス装置では、サクションボックス６０，６１やサクションロール８０ａ〜８０ｃなどの吸引装置が配置されているが、図６のプレス装置ではニップ出側からこれらの吸引装置６０，６１へ至るまでは湿紙１のボトムフェルト５，６側への拘束力はなく、図５のプレス装置と同様の不具合を起こす虞があり、高速性の阻害要因が完全に排除された訳ではない。
【００１０】
そこで、本発明者らは、本願発明に至る過程で図７に示すような構成を検討した。
図７に示すプレス装置では、各シュープレス２０１，２０２のニップ出側に、サクションボックス６０，６１の代わりにサクションロール８０ｂ，８０ｃを、さらに、シュープレス２０１の上流側にサクションロール８０ａを設置して湿紙１の搬送を安定して行なえるようにしている。この他の構成要素は、図５に示すプレス装置と同じなので、図５と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１１】
しかし、この配置では、シュープレス２０１のニップとサクションロール８０ｂとの間では湿紙１がフェルト３，５に狭時された状態で走行し、同様に、シュープレス２０２のニップとサクションロール８０ｃとの間では湿紙１がフェルト４，６に狭時された状態で走行するため、このようなニップ及びサクションロール８０ｂ，８０ｃ間で、上記ニップにおいて湿紙１から一旦搾水された水分が湿紙に戻ってしまう、いわゆる再湿現象が避けられず搾水効果が半減するという不具合があった。
【００１２】
この他、図６及び図７に示すプレス装置では、サクションボックスやサクションロールなどの吸引装置の分、設備コストが増加する課題もある。特に、サクションロールは、湿紙に吸引力を付与すべくロール本体の肉厚を貫通して形成した吸引孔を、ロール周面に多数必要とすることから、製造に手間が掛かり、上記の設備コストの増加分が大きい。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、再湿現象を抑制し且つ従来装置よりも設備コストを低減しつつ、抄紙機用シュープレスのニップ出側において湿紙を吸着・保持して湿紙の搬送の安定化ひいては抄紙機の高速運転を実現できるようにした、抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の抄紙機用シュープレス（請求項１）は、紙層形成部で形成された湿紙を、２つのフェルトで上下から挟みあわせた状態で走行させながら、該湿紙の走行経路の上方に配置されたトッププレスロールと該走行経路の下方に配置されたボトムプレスロールとで加圧して搾水する、抄紙機用シュープレスにおいて、該トッププレスロール及び該ボトムプレスロールの一方が、加圧シューを内蔵したシュープレスモジュールであり、該トッププレスロール及び該ボトムプレスロールの他方が、吸引部を該シュープレスモジュールとのニップ出側に向けた姿勢のサクションロールであることを特徴としている。
【００１５】
この場合、上記の２つのフェルトが該ニップの直ぐ下流側から相互に離隔するように、上記の２つのフェルトの走行経路を設定することが好ましい（請求項２）。また、該シュープレスモジュールが該トッププレスロールに使用されることが好ましい（請求項３）。
本発明の抄紙機用プレス装置（請求項４）は、複数のシュープレスをそなえ、紙層形成部で形成された湿紙を、２つのフェルトで上下から挟みあわせた状態で走行させながら上記の複数のシュープレスにより搾水する、抄紙機用プレス装置であって、上記の複数のシュープレスの少なくとも１つが、上記の請求項１〜３の何れか１項に記載のシュープレスであることを特徴としている。
【００１６】
２つのシュープレスがそなえらえた場合、例えば、上記の２つのシュープレスの内の一方が、上記の請求項１〜３の何れか１項に記載のシュープレスであっても良いし（請求項５）、上記の２つのシュープレスの両方が、上記の請求項１〜３の何れか１項に記載のシュープレスであっても良い（請求項６）。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（１）第１実施形態
図１は本発明の第１実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。なお、従来技術の説明として既に上述した構成要素については同一の符号を付しその説明を一部省略する。
【００１８】
本実施形態の抄紙機用プレス装置（以下、単にプレス装置ともいう）は、図１に示すように、抄紙機のプレス部にそなえられており、１番シュープレス１０１及び２番シュープレス１０２をそなえたデュアルシュープレスタイプの装置である。
本発明の第１実施形態としての抄紙機用シュープレスである１番シュープレス１０１は、湿紙１のパスラインを挟んで相互に対向して配置された上方のトッププレスロール１０及び下方のボトムプレスロール１２をそなえて構成されており、トッププレスロール１０にはフェルト（トップフェルト）３がループ状に掛け渡され、同様にボトムプレスロール１２にはフェルト（ボトムフェルト）５がループ状に掛け渡されている。
【００１９】
そして、ここでは、上記トッププレスロール１０が、加圧シューをロール本体に内蔵したシュープレスモジュールにより構成されている（以下、トッププレスロール１０を１番シュープレスモジュール１０ともいう）。
そして、本発明の大きな特徴であるが、１番シュープレスモジュール１０の相手側、即ち、この場合はボトムロールが、サクションロール１２により構成されている。このサクションロール１２は、上述した従来のプレス装置においてシュープレス下流側に配置されるサクションロールと同様に構成され、セル（ロール本体）の周面に外部吸引源と連通接続された多数の吸引孔をそなえている。そして、これらの吸引孔からのサクションが作用する吸引部１２ａを、図示するようにニップ出側に向けた姿勢とされている。加えて、フェルト３，５が１番シュープレス１０１のニップの直ぐ下流側から相互に離隔状態となるようにフェルト３，５の走行経路が設定されている。
【００２０】
また、２番シュープレス１０２は、上記１番シュープレス１０１と同様に湿紙パスラインを挟んで相互に対向して配置されたトッププレスロール１１及びボトムプレスロール１３をそなえて構成されており、各プレスロール１１，１３にはそれぞれフェルト４，６がループ状に掛け渡されている。ここでは、トッププレスロール１１がシュープレスモジュールにより構成され（以下、トッププレスロール１１を２番シュープレスモジュール１１ともいう）、ボトムプレスロール１３が、湿紙より脱水された水分を排出するための螺旋状の溝が周面に切られたグルーブドロールにより構成されている。
【００２１】
さて、紙層形成部で脱水されて形成された紙匹（湿紙）１は、サクションロール２ａにより紙層形成部出口からフェルト（トップフェルト）３の下面に吸着・保持されるようになっている。この後、湿紙１は、サクションロール２ｂを介してフェルト（トップフェルト）３とフェルト（ボトムフェルト）５との間に挟まれて、１番シュープレスモジュール１０とサクションロール１２とからなる１番シュープレス１０１に移送され、１番シュープレスモジュール１０とサクションロール１２とのニップで押圧されて搾水されるようになっている。
【００２２】
この際、湿紙１は、ニップ出側においてボトムフェルト５に受け渡されるが、この受け渡しがサクションロール１２のサクションにより安定して行なわれるようになっている。湿紙１は、その後、サクションロール２ｂを介してフェルト４，６との間に挟まれて、２番シュープレスモジュール１１と２番プレスロール（グルーブドロール）１３とからなる２番シュープレス１０２に移送され、２番シュープレスモジュール１１と２番プレスロール１３とのニップで押圧されて搾水された後、サクションロール２ｃを介してドライヤ部入口の第１ドライヤロール１４へ移送され乾燥されるようになっている。
【００２３】
なお、本プレス装置では、振動防止の観点から、上述したように１番シュープレスモジュール１０及び２番シュープレスモジュール１１は湿紙１の搬送路の上側のトッププレスロールとして使用されている。
【００２４】
本発明の第１実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置は、上述したようにサクションロール１２を使用して１番シュープレス１０１を構成しているので、１番シュープレス１０１のニップ直後から湿紙１がボトムフェルト５に吸着され保持されることから湿紙１の走行を安定させることができ、抄紙機の高速運転を安定して行なえる。
【００２５】
また、上記の図６及ぶ図７に示す従来技術に対し１番シュープレスの直ぐ下流側のサクションロール８０ｂやサクションボックス６０が不要となり、この分、抄紙機用プレス装置をコンパクトで安価にできる利点がある。
さらに、１番シュープレス１０１のニップの直後において、フェルト３，５が相互に離隔するようにフェルト３，５の走行経路が設定されているので、再湿現象を抑制できる利点がある。
【００２６】
また、図５に示すような既設のプレス装置を改造してニップ出側において湿紙を保持するための上記サクション機能を追加したい場合でも、装置の設置スペースが現状の大きさに制限されてしまい、上記の図６及び図７に示す従来技術のように１番シュープレスのニップ出側に新たにサクションロールやサクションボックスを配置することはスペースの増加を招くので許容されないことがある。しかし、本実施形態のプレス装置の構成は、この図５に示す既存のプレス装置に対して１番シュープレス２０１のボトムプレスロール５０をサクションロールに置き換える改造によりスペースを増加させることなく具現することができる。
【００２７】
また、本実施形態のプレス装置の構成は、１番シュープレス１０１のボトムプレスロールにサクションロール１２を使用することでこの１番シュープレス１０１にサクション機能を付与する構成なので、図６及び図７に示す従来プレス装置のようにシュープレスとは別にサクションロールやサクションボックスを設けるのに較べコストを削減できる利点がある。
【００２８】
（２）第２実施形態
図２は本発明の第２実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。なお、上記第１実施形態で既に説明した構成要素は同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２９】
本実施形態の抄紙機用プレス装置（以下、単にプレス装置ともいう）は、図２に示すように構成されており、上記第１実施形態のプレス装置に対し２番シュープレス１０２のボトム側のグルーブドロール１３をサクションロール１２に置き換えた構成のものである。つまり、上記第１実施形態のプレス装置では１番シュープレス１０１がサクションロール１２をそなえて構成されていたのに対し、本実施形態のプレス装置では、１番シュープレス１０１に加え、２番シュープレス１０２が、２番シュープレスモジュール１１の相手側としてサクションロール１２をそなえて構成されているのである。加えて、フェルト４，６が２番シュープレス１０２のニップの直ぐ下流から相互に離隔状態となるようにフェルト４，６の走行経路が設定されている。この他の構成は上記第１実施形態のプレス装置と同様である。
【００３０】
本発明の第２実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置は、上述したように構成されているので、上記第１実施形態の利点に加え、従来プレス装置に対し、装置スペースの増加を招くことなく、且つ設備コストの増加を抑制しつつ、２番シュープレス１０２においてニップ出側における再湿現象を抑制でき且つニップ直後から湿紙１をボトムフェルト６に吸着し保持して湿紙１の走行を安定させることができる。
（３）その他
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３１】
例えば、上記各実施形態のシュープレスでは、上述したように振動防止の観点から、何れのシュープレス１０１，１０２においても、シュープレスモジュール１０，１１はトッププレスロールとして使用され、サクションロール１２はボトムプレスロールとして使用されているが、逆に、図３に示すようにシュープレスモジュール１０をボトムプレスロールに使用してサクションロール１２をトッププレスロールに使用したり、図４に示すようにシュープレスモジュール１０，１１をボトムプレスロールに使用し、サクションロール１２をトッププレスロールに使用したりする構成も可能である。但し、この場合、湿紙１はトップ側のフェルトに吸着・保持されるようになるので、湿紙１がトップ側のフェルトから２番シュープレスやドライヤ部に安定して受け渡されるように、２番シュープレス入口のサクションロール２ｂやドライヤ部の入口のサクションロール２ｃを、ボトム側に配置する必要がある。
【００３２】
また、上記第１実施形態では１番シュープレス１０１に本発明のシュープレスを適用した例を説明し、上記第２実施形態では１番シュープレス１０１及び２番シュープレス１０２に本発明のシュープレスを適用した例を説明したが、２番シュープレス１０２だけに本発明のシュープレスを適用しても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、抄紙機用シュープレスにおいて、その吸引部をシュープレスモジュールとのニップ出側に向けた姿勢のサクションロールが、トッププレスロール又はボトムプレスロールとして使用されるので、従来のように抄紙機用シュープレスの下流側にサクション設備を設けなくとも、ニップ出側において湿紙をサクションロールによりこのサクションロール側のフェルトに吸着保持でき、したがって、従来装置に対し装置の設置スペースの増加を招くことなく且つ設備コストを低減しつつ、湿紙の搬送の安定化ひいては抄紙機の高速運転を実現できる。
【００３４】
この場合、上記の２つのフェルトがニップ出側から相互に離隔するように、上記の２つのフェルトの走行経路を設定することにより、ニップ出側の再湿現象を抑制できるようになる。
また、シュープレスモジュールをトッププレスロールに使用すれば、トッププレスロールやボトムプレスロールの振動を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。
【図２】本発明の第２実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態としての抄紙機用シュープレス及び抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。
【図５】従来の抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。
【図６】従来の抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。
【図７】従来の抄紙機用プレス装置の構成を示す模式的な側面図である。
【符号の説明】
１  湿紙
２ａ〜２ｃ  サクションロール
３〜６  フェルト
７  カンバス
１０  １番シュープレスモジュール
１１  ２番シュープレスモジュール
１２  サクションロール
１２ａ  吸引部
１３  グルーブドロール
１４  第１ドライヤロール
１０１  １番シュープレス
１０２  ２番シュープレス
【図１】
2004169245.tif 000003
【図２】
2004169245.tif 000004
【図３】
2004169245.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004169245.tif 000008
【図７】
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