JP2019183319A - 製紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な機構を用いた紙の品質向上が可能な製紙装置の提供。【解決手段】紙原料を用いて繊維の層を形成する繊維層形成部と、前記繊維層形成部で形成された繊維層を含む紙材料を所定圧力で押圧するプレスローラ７５が設けられたカレンダー部７２とを備え、前記カレンダー部７２には、前記紙材料に水分を付与する水分付与部９４が設けられ、水分付与部９４は、プレスローラ７５を介して紙材料に水分を供給するための水分付与部材９６を備え、水分付与部材９６は、プレスローラ７５へ供給する水を貯留する貯留部９０を備える、製紙装置。【選択図】図３

Description

本発明は製紙装置に関するものである。

用紙に印刷処理を施す印刷機において、印刷後の用紙に加湿ローラーを用いて加湿する技術が下記特許文献１に記載されている。

特開２０１７-７７８５号公報

上記特許文献１に記載の印刷機では、各用紙の印字率の違いによって、用紙がカールする量が異なる。このため、全ての用紙を適正にカール矯正するための複雑な機構及び制御が必要となる。一方、製紙装置においても印刷機と同様に、製造される紙のカール等の対策が必要となる場合がある。

本発明は上記した課題を解決するものであり、簡単な機構を用いて紙の品質向上が可能な製紙装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる製紙装置は、紙原料を用いて繊維の層を形成する繊維層形成部と、前記繊維層形成部で形成された繊維層を含む紙材料を所定圧力で押圧するプレスローラが設けられたカレンダー部とを備え、前記カレンダー部には、前記紙材料に水分を付与する水分付与部が設けられた。

また、前記構成において、水分付与部は、プレスローラを介して紙材料に水分を供給するための水分付与部材を備える。

そして、前記各構成において、水分付与部材は、プレスローラへ供給する水を貯留する貯留部を備える。

更に、前記各構成において、水分付与部材は、繊維製品または多孔質体により構成される。

更に、前記各構成において、プレスローラは、紙材料の搬送路を挟んで一対設置され、紙材料のニップ部が所定量離間している。

更に、前記各構成において、カレンダー部は、プレスローラが紙材料を挟持したときプレスローラを押圧方向に付勢する付勢部を備えた。

更に、前記各構成において、紙材料を加熱する加熱部を備え、カレンダー部は、前記加熱部より紙材料の搬送方向下流側に設置される。

更に、前記各構成において、プレスローラは紙材料を０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で搬送する。

本発明にかかる製紙装置によれば、カレンダー部には、紙材料に水分を付与する水分付与部が設けられたので、紙材料にカレンダー処理しつつ水分を付与することによって紙の品質向上が可能である。

また、水分付与部は、プレスローラを介して紙材料に水分を供給するための水分付与部材を備える場合は、水分付与部材を用いて紙材料に容易に水分を付与することができる。

そして、水分付与部材は、プレスローラへ供給する水を貯留する貯留部を備える場合は、貯留部に貯留する水を、プレスローラを介して紙材料に容易に付与することができる。

更に、水分付与部材は、繊維製品または多孔質体により構成される場合は、繊維製品または多孔質体に水分を浸透させることによってプレスローラに容易に水分を供給することができる。

更に、プレスローラは、紙材料の搬送路を挟んで一対設置され、紙材料のニップ部が所定量離間している場合は、ニップ部に紙材料を挟持していない間に、ニップ部に水分が溜まり、後続の紙材料の先端部分に過剰に水分が供給されるのを防止することができる。

更に、カレンダー部は、プレスローラが紙材料を挟持したときプレスローラを押圧方向に付勢する付勢部を備えた場合は、付勢部によりプレスローラによる紙材料の押圧力を高くすることができ、紙材料の表面の平滑性を向上可能である。

更に、紙材料を加熱する加熱部を備え、カレンダー部は、前記加熱部より紙材料の搬送方向下流側に設置される場合は、加熱部において加熱した紙材料をカレンダー部で水分を付与しつつカレンダー処理することで、紙の品質を向上可能である。

更に、プレスローラは紙材料を０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で搬送する場合は、紙材料をより高速で搬送するときに比較して簡易な機構であっても適正に紙材料に水分を付与することができる。

本発明の一実施形態に係る製紙装置の構成概略図である。 前記製紙装置の抄紙部の概略構成を示す縦断面図である。 前記製紙装置のカレンダー部の拡大断面図である。 前記製紙装置の使用態様図である。 前記製紙装置の使用態様図である。 前記製紙装置の使用態様図である。 前記製紙装置の使用態様図である。

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、本実施形態にかかる製紙装置の構成概略図である。図１に示す製紙装置は、古紙を製紙原料とする古紙再生処理装置１００である場合を示している。図１において、古紙再生処理装置１００は、繊維製造部１、脱墨部２、抄紙部３、仕上部４及び各部を制御する制御部８を備えてなる。尚、本実施形態では、本発明にかかる製紙装置が、古紙１０を紙の原料とし、再生紙７を製造する古紙再生処理装置１００の抄紙部３に用いられる場合について記載するが、必ずしもこれに限定されず、木材等の他のパルプ原料を製紙原料とする製紙装置や、水分をあまりまたはほとんど使用せず紙を製造する製紙装置に用いても構わない。

繊維製造部１は、古紙１０を離解して繊維を含む繊維含有物を製造する。脱墨部２は、繊維製造部１で製造された繊維を含む繊維含有物を脱墨する。抄紙部３は、脱墨部２において得られた脱墨後の繊維含有物を抄紙して繊維の層を形成し、得られた繊維層を含むウエブＷを脱水し、加熱し、乾燥する。仕上部４は、抄紙部３において得られたウエブＷを裁断等する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。制御部８は古紙再生処理装置１００全体の動作を制御する。繊維製造部１及び脱墨部２は、それぞれ公知の再生繊維製造装置及び脱墨装置を利用可能である。

図２は、抄紙部３及び仕上げ部４の概略構成を示す図である。抄紙部３は、繊維層形成部１１、脱水部１４及び加熱部１５が図示しない筐体内に収容されてなる。繊維層形成部１１では、繊維含有物からなる紙原料を用いて、繊維の層であるウエブＷが形成される。繊維層形成部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、脱墨後の繊維含有物を繊維層形成ベルト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、繊維含有物を貯留する貯留部１８と、貯留部１８に貯留する繊維含有物を繊維層形成ベルト２３上に供給する供給部１９と、貯留部１８の底部に形成された貯留部１８へ繊維含有物を流入させる流入部２０とを備える。流入部２０は、脱墨部２から脱墨後の繊維含有物を取出し、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。

ワイヤー部１３は、繊維層形成ベルト２３と、繊維層形成ベルト２３を走行させる図示しないベルト駆動部とを備える。繊維層形成ベルト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。繊維層形成ベルト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、上方へ向けて水平面に対し約５°乃至８５°程度湾曲して走行する。

繊維層形成ベルト２３は、ヘッドボックス１２から供給される繊維含有物を保持しつつ搬送する。ヘッドボックス１２の供給部１９から繊維層形成ベルト２３の上面に供給された繊維含有物は、繊維層形成ベルト２３により濾過されてウエブＷに形成される。ウエブＷは、所定量の水を含み、繊維の層をなす湿紙である。

繊維層形成ベルト２３の動作速度は、製紙装置が小型である場合は、製紙工場に設置される大型の製紙装置に比較して遅く設定される。例えば、繊維層形成ベルト２３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。

上側を走行する往路軌道の繊維層形成ベルト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は繊維含有物を水切りする。各水切り板２６は繊維層形成ベルト２３の走行方向と交差する左右幅方向に向けて延在し、繊維層形成ベルト２３の下面に摺接される。これにより、水切り板２６が繊維層形成ベルト２３の網目から流下する液体分である白水を下方へと導くようになっている。

また、水切り板２６の下方には、該水切り板２６より、または繊維層形成ベルト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。白水は、繊維含有物が繊維層形成ベルト２３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。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繊維製造部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。

また、繊維層形成部１１には、繊維層形成ベルト２３を介して繊維含有物を吸引する吸引部３５が設けられる。吸引部３５は、供給部１９の下方に設置される。吸引部３５は、供給部１９から繊維層形成ベルト２３上へ繊維含有物が供給される供給領域のうち、繊維層形成ベルト２３の走行方向下流側位置に設置される。吸引部３５は、供給部１９からメッシュベルト上へ繊維含有物が供給される供給端部１９ａより、該繊維層形成ベルト２３の走行方向所定量下流側位置に設けられる。吸引部３５は、周回走行するメッシュベルトの内方位置に設置される。

脱水部１４は、脱水ローラ４５を備えた脱水ローラ部４３により構成される。脱水ローラ４５は、繊維層形成ベルト２３の上方へ向けて湾曲した湾曲部２１に設置される。脱水ローラ４５は、繊維層形成ベルト２３を掛け渡すベルトローラ２４を兼ねて構成される。

脱水ローラ４５は、ベルト駆動部に連結機構を介して連結される。脱水ローラ４５は、繊維層形成ベルト２３が掛け渡される他のローラ２４と同期して回転駆動される。しかし、これに替えて、脱水ローラ４５が連結機構によりベルト駆動部に連結されない構成としてもよい。脱水ローラ４５がベルト駆動部に連結されない場合、繊維層形成ベルト２３の走行に伴って従動回転される。

図２に示す加熱部１５は、挟持用ベルト４８、加熱ドラム５０、温度センサ６６及びスクレーパ５５を備えている。挟持用ベルト４８は、繊維層形成ベルト２３から受け渡されたウエブＷを加熱ドラム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、加熱ドラム５０及び複数のベルトローラ４９に掛け渡されている。

挟持用ベルト４８は、加熱ドラム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繊維層形成ベルト２３に対向するよう上方に向けて突出して走行する。繊維層形成ベルト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。

挟持用ベルト４８は、加熱ドラム５０に巻回された範囲で、湿潤状態にあるウエブＷを加熱ドラム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ウエブＷの加熱効率が高い点で好ましい。

加熱ドラム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。筒体５８の内周面には、加熱手段６２を備えている。加熱手段６２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により構成され、該加熱体が、加熱ドラム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。

加熱ドラム５０及び挟持用ベルト４８による紙材料の搬送速度は、繊維層形成ベルト２３と程同様とされ、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。

温度センサ６６は、図２に示すように、加熱ドラム５０の上部後方に設置される。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、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、加熱ドラム５０の上部後方であって温度センサ６６より加熱ドラム５０の回転方向上流側に設置される。スクレーパ５５は加熱ドラム５０から加熱後のウエブＷを剥がし、ウエブＷを仕上部４へと案内する。

（仕上部）
仕上部４は、ウエブＷを所定のシートサイズにカットする裁断刃７１及びカレンダー部７２を備えている。裁断刃７１は、カッター７３と左右一対のスリッター７４とを備える。カッター７３は、幅方向に沿って延在する上下一対のギロチン式刃により構成される。スリッター７４は、丸刃により構成される。スリッター７４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。

カレンダー部７２は、カッター７３とスリッター７４との間に設置される。図３はカレンダー部７２の拡大断面図である。カレンダー部７２は紙材料ＩとしてのウエブＷを所定圧力で押圧するプレスローラ７５を備える。プレスローラ７５は、紙材料Ｉの搬送路を挟んで上下に対向して一対設置される。一方のプレスローラ７５は、紙材料Ｉの搬送路の上側に位置する上プレスローラ７７である。上プレスローラ７７の回転軸７７１は、側板７６に回動自在に軸支される。上プレスローラ７７は図示しない駆動部の駆動により回転される。

他方のプレスローラ７５は紙材料Ｉの搬送路の下側に位置し、上プレスローラ７７に対向配置される下プレスローラ７８である。下プレスローラ７８は、紙材料Ｉを挟持しない状態では上プレスローラ７７に対し所定量離間して設置される。これより、一対のプレスローラ７５は、紙材料Ｉのニップ部Ｎが所定量離間している。ニップ部Ｎにおける一対のプレスローラ７５の間の長さＣは、例えば、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは、０．０２〜０．２ｍｍ程度に設定可能である。一対のプレスローラ７５の間の長さＣは、再生紙７の仕上がりの厚さ０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度より短く設定される。一対のプレスローラ７５の間の長さＣを０．０３ｍｍに設定するとき、再生紙の仕上がりの厚さは、例えば０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度の範囲となる場合、再生紙の仕上がりの厚さは一対のプレスローラ７５の間の長さＣの３倍から１０倍程度となる。

下プレスローラ７８は、図示しない駆動部の駆動により回転される。下プレスローラ７８は上プレスローラ７７に対し近接離間自在に配置される。下プレスローラ７８の回転軸７８１は側板７６に設けられた保持部８０に保持されている。保持部８０の下部には付勢部８１が設けられる。付勢部８１は、上下のプレスローラ７７,７８によって紙材料Ｉを挟持した際、下プレスローラ７８を上プレスローラ７７に向けて付勢する。付勢部８１は、皿バネ８１１と押圧ボルト８１２を備える。押圧ボルト８１２は、皿バネ８１１の付勢力を調整可能である。

カレンダー部７２は紙材料Ｉの搬送方向でプレスローラ７５の上流側にガイド部８３が設けられる。ガイド部８３は紙材料Ｉを一対のプレスローラ７５の間に案内する。ガイド部８３は上ガイド８５及び下ガイド８６を備える。上ガイド８５は紙材料Ｉの搬送方向の下流側に向けて下り勾配に設置される。上ガイド８５と下ガイドとの間隙Ｄは紙材料Ｉの搬送方向の下流側ほど狭い。下ガイド８６の下流側縁は、上ガイド８５の下流側縁よりも紙材料Ｉの搬送方向で下流側に位置する。

カレンダー部７２には水分付与部９４が設置される。 水分付与部９４は、紙材料Ｉに水分Ｌを付与する。水分付与部９４は、水分付与部材９６、貯留部９０を備える。水分付与部材９６と上プレスローラ７７とは互いに接触する。上プレスローラ７７が図３において時計回りに回転することにより挟持する紙材料Ｉを搬送しつつ紙材料Ｉの上面に均等に水分Ｌを供給する。

水分付与部材９６は例えば、合成樹脂発泡材、スポンジや海綿等の合成または天然の多孔質体、合成繊維、天然繊維、多孔質体、不織布、フェルト、布地、編地や織物等の繊維製品、合成ゴム、またはこれらの複数種類を組み合わせたもの等が使用される。これらのうち含水率、耐久性等の点で、水分付与部材９６は繊維製品または多孔質体により構成されることが好ましい。

水分付与部材９６の下部は、貯留部９０に収容されている水Ｍに浸漬されている。水分付与部材９６が繊維製品または多孔質体により構成される場合、水分付与部材９６に付着した水Ｍは、毛細管現象により水分付与部材９６の内部に浸透する。水分付与部材９６の上部は、上プレスローラ７７の図３における右側方に接触している。これより、水分付与部材９６に含まれた貯留部９０に貯留する水Ｍが、上プレスローラ７７の表面に付着し、水分Ｌが付与される。

水分付与部材９６が繊維製品または多孔質体以外の材質である場合、貯留部９０を上プレスローラ７７の上方位置に設置する。これより高低差を使用して貯留部９０に貯留する水を上プレスローラ７７に供給することができる。その際、例えば、貯溜部９０から水分付与部材９６の表面を伝わせた水Ｍを上プレスローラ７７に供給してもよく、貯留部９０から水分付与部材９６を使用せずに自重で滴下させた水Ｍを、上プレスローラ７７に供給してもよい。

貯留部９０へは、手動または自動で水Ｍが供給される。貯留部９０には、水分付与部材９６の含水率を調整するため調整部を設けてもよい。調整部は、例えば、貯留部９０内の液位を検出する液位検出部や貯留部９０に所定量の水を自動で供給する供給部等により構成される。

（制御部）
制御部８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８は、この記憶部に記憶された各種プログラムに従って、各部の動作を制御し、古紙再生処理装置１００全体の動作を制御する。

以下、上記構成の作用を説明する。製紙装置の運転を開始すると、繊維製造部１では、紙の原料としての古紙１０が離解処理され繊維含有物が製造される。得られた繊維含有物は脱墨部２で脱墨処理される。脱墨後の繊維含有物は、流入部２０よりヘッドボックス１２へ流入される。貯留部１８に流入した繊維含有物は該貯留部１８から溢流され、走行する繊維層形成ベルト２３上面へ供給部１９から供給される。繊維含有物が繊維層形成ベルト２３で濾過されることで、均一な繊維の層であるウエブＷが形成される。繊維含有物が繊維層形成ベルト２３で濾過されることで生じた白水は、受水部２７に受け止められた後、白水タンク２９へ送られ、該白水タンク２９内に収容される。濾過によって繊維層形成ベルト２３上に形成された繊維層を含む紙材料ＩとしてのウエブＷは、繊維層形成ベルト２３の走行に伴って下流側へ搬送される。

制御部８は、繊維層形成ベルト２３上で形成される紙材料ＩとしてのウエブＷの先端領域の紙厚を、先端領域に続く領域より厚く形成することができる。制御部８は、ウエブＷの先端領域を形成するときの繊維層形成ベルト２３の走行速度を、後続の領域を形成するときより遅くするようベルト駆動部を制御する。また、これに替えて、制御部８は、ヘッドボックス１２から繊維層形成ベルト２３上へ繊維含有物の供給を開始し、ウエブＷの先端領域を形成するときに繊維層形成ベルト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ウエブＷの先端領域を形成するときの方が、後続の領域を形成するときより多くするよう制御し、流入部１９へ流入させる繊維含有物の量を多くすることで、ウエブＷの先端領域を厚くしてもよい。

ウエブＷの先端領域が形成された後、この先端領域が脱水部１４に至ると、ウエブＷは、脱水ローラ４５の外周面に沿って上方へ向けて湾曲して走行する繊維層形成ベルト２３と脱水ローラ４５との間で挟持され、脱水される。図２において水平方向へ走行する繊維層形成ベルト２３上のウエブＷは、脱水ローラ４５によって上から押圧され、繊維層形成ベルト２３との間で挟持されることで、ウエブＷに含まれる液体分が繊維層形成ベルト２３の下方へ導かれる。そして、脱水ローラ４５の外周面に沿って湾曲して走行する繊維層形成ベルト２３との間で徐々に脱水される。ウエブＷは、繊維層形成ベルト２３の張力によって押圧される。

繊維層形成ベルト２３上のウエブＷは、脱水ローラ４５との間で挟持され、押圧された後、繊維層形成ベルト２３の走行に伴って搬送される。ウエブＷの先端領域が、ベルトローラ２４が最も高い位置に設置された位置に至ったときに、繊維層形成ベルト２３から剥離され、繊維層形成ベルト２３に対向する挟持用ベルト４８に受け渡され、支持される。ウエブＷの先端領域は挟持用ベルト４８と加熱ドラム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と加熱ドラム５０との間で挟持され搬送される。

ウエブＷは、加熱手段６２によって加熱された加熱ドラム５０に当接される。これより、湿潤状態にあるウエブＷは、加熱され、乾燥される。尚、加熱ドラム５０は、温度センサ６６によって温度が検出され、所定温度に維持されている。

加熱部１５で加熱された紙材料Ｉは、スクレーパ５５によって加熱ドラム５０から剥離され、仕上部４に送られる。仕上部４に送られた紙材料Ｉは、裁断刃７１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、カッター７３は、上刃が下刃に対し、上下動し、紙材料Ｉを幅方向に沿って裁断する。そして、カレンダー部７２による紙材料Ｉの平滑化処理の後、スリッター７４は、紙材料Ｉの幅方向両端部を長手方向に沿って裁断する。裁断刃７１により裁断された紙材料Ｉ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に示すように繊維製造部１に戻され、再度紙原料として再生紙７の製造に利用される。

カレンダー部７２では、貯留部９０に貯留する水Ｍが水分付与部材９６に吸収され、水分付与部材９６の上部と接触する上プレスローラ７７の表面に水分Ｌが供給される。制御部８がプレスローラ７５の駆動部を駆動すると、上プレスローラ７７が回転し、図４に示すように、水分付与部材９６からの水Ｍが上プレスローラ７７の全周に渡り付与される。そして、紙材料Ｉが上下ガイド８５,８６に案内されつつ上下のプレスローラ７７,７８のニップ部Ｎに入る。

図５に示すように、紙材料Ｉは、上下のプレスローラ７７,７８によって所定圧力で押圧され、厚さが薄く形成される。また、プレスローラ７５の押圧により、紙材料Ｉの表面が平滑化される。そして、上プレスローラ７７の表面に付着した水分Ｌが紙材料Ｉの表面に付与される。これより、紙材料Ｉの上プレスローラ７７との接触面の方が、他方の面より含水率が上昇する。

図２に示すように、紙材料Ｉの上プレスローラ７７との接触面は、加熱部１５において挟持用ベルト４８に接触しており、加熱ドラム５０に接触していた紙材料Ｉの他方の面と比較して表面の平滑性が劣る。そこで、水分付与部９４により水分Ｌを付与しつつプレスローラ７５で所定圧力で押圧することによって、紙材料Ｉの加熱ドラム５０への非接触面の平滑性を向上することができ、得られる再生紙７の表裏面の状態の違いを抑制でき、品質を向上可能である。更に、紙材料Ｉの表裏面の平滑性などの状態が同等程度になるよう水分付与部９４により付与する水分Ｌの量及びプレスローラ７５の押圧力の少なくともいずれか調整することも可能である。

大型または中型の製紙装置のように、加熱ドラム５０が複数設置されている場合、紙材料Ｉの一方の面を乾燥ドラム５０に接触させ加熱した後、他方の面を乾燥ドラム５０に接触させ加熱することができる。よって、この場合紙材料Ｉのカールの問題は生じにくい。しかし、図２に示す製紙装置は、紙材料Ｉの搬送速度が０．１ｍ／分〜１００ｍ／分程度の小型の製紙装置であり、製紙装置の占有面積を小さくするために加熱ドラム５０を１個しか設置していない。紙材料Ｉの一方の面のみが、加熱ドラム５０の湾曲面に沿って加熱され、乾燥されることで、得られる再生紙７は、加熱ドラム５０の湾曲面と同様のカールを生じやすい。

しかし、本実施形態では水分付与部９４により紙材料Ｉの加熱ドラム５０との非接触面に水分Ｌを付与し、紙材料Ｉの加熱ドラム５０の非接触面を湿潤させることができる。その後、加熱部１５の予熱によりまたは環境温度により乾燥されることで、紙材料Ｉの上面が僅かに収縮する。これより、紙材料Ｉに生じたカールを取り除くことができる。

制御部８は、紙材料Ｉの厚さ、搬送速度、加熱部１５の加熱温度や製紙装置が設置される場所の温度や湿度等の条件に基づき、紙材料Ｉに付与される水分Ｌの量を調整するよう制御することも可能である。紙材料Ｉに付与される水分Ｌの量の調整方法としては、例えば貯留部９０へ送る水Ｍの量を加減し、水分付与部材９６を介して上プレスローラ７７に付与される水Ｍの量を増減することができる。また、水分付与部材９６を上プレスローラ７７に接触させる面積や接触時の圧力を加減することによっても紙材料Ｉへ付与する水分量を調整可能である。

図示しないが、水分付与部７２により紙材料Ｉに付与した水分Ｌを加熱し、蒸発させるための乾燥部を設けてもよい。乾燥部としては、プレスローラ７５の内部、周辺または搬送路上に加熱手段を設けることとしてもよく、紙材料Ｉに冷風または温風を送るか、または吸気するための送風機を搬送路に設置してもよい。これより、紙材料Ｉに付着した水分Ｌを、自然乾燥を待たずに強制的に乾燥させることができ、表面に水滴が残存することを抑制し、下流側に設置された搬送ローラに紙材料Ｉが貼り付きにくくすることができる。

以上より、本実施形態にかかる製紙装置によれば、カレンダー部７２には、紙材料Ｉに水分を付与する水分付与部９４が設けられたので、紙材料Ｉにカレンダー処理しつつ水分Ｌを付与することによって得られる再生紙７の品質を向上できる。

また、水分付与部９４は、プレスローラ７５を介して紙材料Ｉに水分Ｌを供給するための水分付与部材９６を備えたので、水分付与部材９６を用いて紙材料Ｉに容易に水分を付与することができる。

そして、水分付与部材９６は、プレスローラ７５へ供給する水Ｍを貯留する貯留部９０を備えたので、貯留部９０に貯留する水Ｍを、プレスローラ７５を介して紙材料Ｉに容易に付与することができる。

更に、水分付与部材９６は、繊維製品または多孔質体により構成される場合は、繊維製品または多孔質体に水分Ｌを浸透させることによってプレスローラ７５に容易に水分Ｌを供給することができる。

更に、図７に示すように、一対のプレスローラ７５が互いに接触している場合には、紙材料Ｉを挟持していない間に、ニップ部Ｎの上流側に水分Ｌが溜まり、後続の紙材料Ｉの先端部分に過剰に水分Ｌが供給されてしまう。しかし本実施形態では、紙材料Ｉのニップ部Ｎが所定量離間しているので、図６に示すように、先行して搬送される紙材料Ｉｐを送りだし、且つ後続の紙材料Ｉｒを挟持する前のニップ部Ｎに紙材料Ｉを挟持していない状態であっても、水分Ｌが上プレスローラ７７の表面に保持されたままニップ部Ｎより回転方向下流側へ移動する。よって、ニップ部Ｎに水分Ｌが溜まるといったことがないので、後続の紙材料Ｉ２の先端部分に過剰に水分Ｌが供給されることなく、適正量の水分を付与できる。

更に、カレンダー部７２は、プレスローラ７５が紙材料Ｉを挟持したときプレスローラ７５を押圧方向に付勢する付勢部８１を備えたので、付勢部８１によりプレスローラ７５による紙材料Ｉの押圧力を高くすることができ、紙材料Ｉの表面の平滑性を向上可能である。

更に、紙材料Ｉを加熱する加熱部１５を備え、カレンダー部７２は、加熱部１５より紙材料Ｉの搬送方向下流側に設置されるので、加熱部１５において加熱した紙材料Ｉをカレンダー部７２で水分を付与しつつカレンダー処理することで、得られる再生紙７の品質を向上可能である。

更に、プレスローラ７５は紙材料を０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で搬送するので、水分付与部９４が簡易な機構であっても適正に紙材料に水分を付与することができる。

尚、上記実施形態では、製紙装置において脱墨装置により脱墨処理を行ったが、脱墨処理を省略することも可能である。脱水部１４は脱水ローラ部４３により構成されたが、これに加え、脱水ベルトを備えてもよい。脱水用ベルトは、無端状に形成され、吸水性を有するフェルト又は毛布等を用いることができる。脱水ベルトはメッシュベルトと加熱ドラムの間に設置される。脱水ベルトはメッシュベルトから転移されたウエブを搬送し、加熱ドラムへ転移するよう構成される。

水分付与部９４は、プレスローラ７５に接触する位置に１個のみ設けたが、複数設け、紙材料Ｉへの水分の付与動作を複数回行って、含水率を段階的に上昇させてもよい。また、水分付与部９４は、紙材料Ｉの一方の面にのみ水分Ｌを付与したが、双方に付与できるよう構成し、双方の水分バランスを調整するよう制御してもよい

また、製紙装置は、水を用いて古紙を再生処理したが、水を全くまたはほとんど用いることなく再生処理し、再生紙に調製してもよい。この場合、古紙を解繊し、必要な添加剤を添加し、加熱部により加熱することによって再生紙に調製することができる。

Ｌ 水分、１３ 繊維層形成部、１５ 加熱部、７２ カレンダー部、７５ プレスローラ、８１ 付勢部、９０ 貯留部、９４ 水分付与部、９６ 水分付与部材。

Claims (8)

1. 紙原料を用いて繊維の層を形成する繊維層形成部と、
   前記繊維層形成部で形成された繊維層を含む紙材料を所定圧力で押圧するプレスローラが設けられたカレンダー部とを備え、
   前記カレンダー部には、前記紙材料に水分を付与する水分付与部が設けられた製紙装置。
2. 水分付与部は、プレスローラを介して紙材料に水分を供給するための水分付与部材を備える請求項１に記載の製紙装置。
3. 水分付与部材は、プレスローラへ供給する水を貯留する貯留部を備える請求項２に記載の製紙装置。
4. 水分付与部材は、繊維製品または多孔質体により構成される請求項２または請求項３に記載の製紙装置。
5. プレスローラは、紙材料の搬送路を挟んで一対設置され、紙材料のニップ部が所定量離間している請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の製紙装置。
6. カレンダー部は、プレスローラが紙材料を挟持したときプレスローラを押圧方向に付勢する付勢部を備えた請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の製紙装置。
7. 紙材料を加熱する加熱部を備え、
   前記カレンダー部は、前記加熱部より紙材料の搬送方向下流側に設置される請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の製紙装置。
8. プレスローラは紙材料を０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で搬送する請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の製紙装置。
   

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