JP3653072B2 - 製紙機械用多筒式ドライヤ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも上流部に配置されるドライヤシリンダにドクターを備えた、製紙機械用多筒式ドライヤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製紙機械（抄紙機）には、紙原料液から紙層を形成する紙層形成工程（フォーマ）と、形成された高水分率の湿紙をプレスして脱水する脱水工程（プレスパート）と、脱水されて水分率の低下した湿紙を複数のドライヤシリンダによって乾燥させる乾燥工程（ドライヤパート）とが、上流側から順に備えられている。
【０００３】
最新式の製紙機械では、プレスパートにおいて、湿紙がそれ自体で空気中を走行するいわゆるオープンドロー部分がなく、湿紙はプレスフェルト或いは不透水ベルト等により支持された状態で走行する。このため、プレスパートでは、フォーマから湿紙を受けるサクションピックアップから、脱水した湿紙をドライヤパートに受け渡すバキュームトランスファロールに至るまで、ノーオープンドロー化が図られているため、断紙を発生することがなくなった。
【０００４】
このようなオープンドローのない製紙機械に関する技術は、例えば米国特許４，４８３，７４５号公報や、米国特許５，７９２，３２０号公報や、米国特許５，９５１，８２１号公報などに開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドライヤパートでも、各部において湿紙をキャンバスで支持するなどノーオープンドロー化が図られているため、断紙は発生しないはずであるが、実際には、上流側の数本のドライヤシリンダ（特に、最上流の第１ドライヤシリンダ）においてしばしば断紙が発生することがあった。この原因は、上流側のドライヤシリンダほど、湿紙がドライヤシリンダの表面（外周面）に張り付いてしまうためであることがわかった。
【０００６】
つまり、ドライヤパートに送られた湿紙はその表面に水分や粘着成分（粘着物質）等を含むため、湿紙がキャンバスによってドライヤシリンダ外周面に押し付けられる際に、ドライヤシリンダ外周面に付着した水分や粘着物質等の付着物が粘着剤として機能し、湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付いてしまうのである。ドライヤシリンダ外周面への水分や粘着物質等の付着は、上流側のドライヤシリンダほど顕著であるため、上流側のドライヤシリンダほど（特に、最上流の第１ドライヤシリンダ）湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付いて断紙発生の原因となってしまうのである。
【０００７】
例えば、図３は本発明の案出過程で開発された製紙機械のドライヤパート（多筒式ドライヤ装置）の上流部（第１ドライヤシリンダの近傍）を示す模式的な側面図であり、図３に示すように、湿紙１０は、プレスパートの最終プレスのフェルト又は不透水ベルト１９ａに支持されて移送され、バキュームトランスファロール２０を通じてオープンドローにて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａに転移される。そして、湿紙１０が第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａによって第１ドライヤシリンダ１１に押し付けられると、湿紙１０は、第１ドライヤシリンダ１１の表面（外周面）１１ａに張り付いた状態となり、A点にて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａが第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離れても、遠心力に抗して、そのまま第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに張り付いた状態で走行する。
【０００８】
その後、第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂが、Ｂ点からＣ点まで湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに押し付けるが、Ｃ点以降では、湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離して第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂに支持させたい。しかし、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用に加えて、紙剥ぎ用エアジェット５３のジェット空気流による紙剥ぎ力を働かせても、Ｄ点までは、湿紙１０は第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに貼り付いたままで走行する。
【０００９】
Ｄ点で湿紙１０が第１ドライヤシリンダ１１から引き剥がされる時、湿紙１０の表面の紙繊維の一部が粘着物質と共にドライヤシリンダ外周面に残ることにより、湿紙１０の表面に欠陥を作ると共に、湿紙１０に歪応力が残留し、さらに、Ｄ〜Ｅ間におけるドローにより湿紙１０が引き伸ばされることによっても湿紙１０に歪応力が発生し、断紙の原因となる。
【００１０】
ところで、ドライヤパートの入口における湿紙の水分を減少させれば、ドライヤシリンダ外周面への湿紙の貼り付きは弱まる。省エネルギの観点からも、ドライヤパート入口の湿紙の水分を減少させることは好ましく、プレスパートにおけるプレスの線圧上昇を実施したり、プレスパートにシュープレスを採用したりすることにより、ドライヤパート入口の湿紙の水分減少を推し進めてはいるが、ドライヤシリンダ外周面への湿紙の貼り付きはどうしても生じてしまう。
【００１１】
また、ドライヤシリンダ外周面の粘着力を低下させるために、離形剤として界面活性剤の塗布を行なう場合もあるが、界面活性剤は湿紙の表面に付着することによって湿紙表面の繊維どうしを離れ易くするようにも働くため、湿紙の表面強度の低下を招いたり、紙に残留した界面活性剤がその後の紙への印刷に影響したりするなどの課題が発生する。したがって、かかる手段は一般的には適用しにくく、ドライヤシリンダ外周面への湿紙の貼り付きを解消することは困難である。
【００１２】
しかも、ドライヤシリンダ外周面に、紙表面や紙表面から離雑した紙繊維に含まれる粘着物質が付着すると、次に、ドライヤシリンダ外周面に湿紙１０が接触した場合に、ドライヤシリンダ外周面の粘着物質と湿紙１０との親和力が大きいため、湿紙１０がドライヤシリンダ外周面から剥がれる時には、ドライヤシリンダ外周面側の粘着物質が湿紙１０表面の粘着物質と共により多くの紙繊維をドライヤシリンダ外周面側にむしり取ることになり、湿紙１０はより多くのダメージを受けて、紙切れ頻度の増加を招く。
【００１３】
特に、抄紙速度が上昇するに伴って、粘着物質の影響が大きくなり紙切れ頻度が増加するため、これを抑制するために、図３に示すように、紙剥ぎ用エアジェット５３と共に通紙時に用いられる紙離れ用ドクター５１の他に、粘着物質を除去するためのドクター（付着物除去用ドクター）５２を設けたり（米国特許５，９５１，８２１号公報には２つのドクターを装備する構成が開示されている）、ドライヤシリンダ外周面に剥離性のよいセラミックを溶射したりしているが、付着物除去用ドクター５２と、シリンダ表面にセラミックを溶射したドライヤシリンダとを併設した場合にも、抄紙速度を例えば１８００ｍ／ｍｉｎ程度以上に高めると、やはり紙切れが発生してしまう。
【００１４】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、ドライヤシリンダ外周面に付着する紙繊維に含まれる粘着物質を除去できるようにして、高速抄紙においてもドライヤシリンダにおける紙切れの発生を抑制することができるようにした、製紙機械用多筒式ドライヤ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達成するため、本発明の製紙機械用多筒式ドライヤ装置は、製紙機械用多筒式ドライヤ装置において、最上流に配置される第１ドライヤシリンダの外周の紙離れ点よりも回転方向下流側に配設され、該第１ドライヤシリンダの外周面に向けて洗浄液を噴射するシャワーと、該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向下流側に先端を該第１ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該シャワーからの洗浄液を受けて軟化した該第１ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る付着物除去用ドクターと、該第１ドライヤシリンダの外周の該付着物除去用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該第１ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該第１ドライヤシリンダ外周面の水分を掻き取る水分除去用ドクターとをそなえていることを特徴としている（請求項１）。
【００１６】
該第１ドライヤシリンダの外周面はセラミックで形成されていることが好ましい（請求項２）。
さらに、該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向上流側で該紙離れ点の近傍に、通紙時に該第１ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえていることが好ましい（請求項３）。
【００１７】
また、該付着物除去用ドクターは比較的剛性の高い材料で構成され、水分除去用ドクターは比較的剛性の低い材料で構成されていることが好ましい（請求項４）。
具体的には、該付着物除去用ドクターはＳＫ鋼を材料に構成されていることが好ましく（請求項５）、水分除去用ドクターは繊維強化樹脂或いはリン青銅を材料に構成されていることが好ましい（請求項６，７）。
【００１８】
さらに、該第１ドライヤシリンダの直下流に連続して配置される複数のドライヤシリンダのうちの上流側から単数又は連続する複数のドライヤシリンダの外周には、紙離れ点の近傍に、通紙時に該ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえるとともに、該ドライヤシリンダ外周の該紙離れ用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る第２の付着物除去用ドクターをそなえていることが好ましい（請求項８）。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２は本発明の一実施形態としての製紙機械用多筒式ドライヤ装置を示すもので、図１はその第１ドライヤシリンダ近傍の模式的側面図、図２はその上流部（第１〜５ドライヤシリンダの近傍）及びその前工程（プレスパート）の一部を示す模式的側面図である。
【００２０】
本発明にかかる製紙機械（抄紙機）には、ワイヤパート（紙層形成工程），プレスパート（脱水工程），ドライヤパート（乾燥工程）の各設備が上流側から順に備えられており、ワイヤパートからプレスパートの出口にかけてオープンドロー（湿紙が何ら支持されない無支持空間）の無い構成となっている。本製紙機械用多筒式ドライヤ装置は、ドライヤパートに装備される。
【００２１】
なお、図示しないが、ドライヤパートの下流には、さらに光沢工程及び巻取工程が上流側からこの順に備えられおり、プレスパート及びドライヤパートで脱水されたウェブは光沢工程でその表面を平滑にされ、巻取工程にて巻取紙製品とされるようになっている。
プレスパートで脱水された湿紙１０は、図２に示すように、プレスパート下流側（最終プレス）から、フェルト（又は不透水ベルト）１９ａに支持されて送られ、バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）２０を通じてオープンドローにて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａに転移され、ドライヤパートに導入されるようになっている。この際、バキュームトランスファロール２０と共に、吸引用バキュームボックス２１の吸引力も湿紙１０の第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａへの転移をアシストする。
【００２２】
なお、最終プレスでは、ロア側フェルト１９ｃに支持されて上流側プレスから送られてきた湿紙１０を、バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）２４を通じてオープンドローにてアッパ側フェルト１９ｂに転移させ、アッパ側フェルト１９ｂとロア側のフェルト（又は不透水ベルト）１９ａを介して、プレスロール２２，２３間で加圧し脱水するようになっている。また、フェルト（又は不透水ベルト）１９ｃはガイドロール３１ａ等により、フェルト（又は不透水ベルト）１９ｂはガイドロール３１ｂ〜３１ｆ等により、フェルト（又は不透水ベルト）１９ａはガイドロール３１ｇ〜３１ｋ等により、それぞれ案内されて走行するようになっている。
【００２３】
ドライヤパートに設けられる本多筒式ドライヤ装置は、既に課題の欄で説明したもの（図３）と同様に、多数のドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・と、各ドライヤシリンダ間に装備された湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６と、走行する湿紙１０を支持するドライヤシリンダ用キャンバス１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・等をそなえ、蒸気等を導入されて加熱された各ドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・の表面（外周面）１１ａ，１２ａ，１３ａ，・・・によって、湿紙１０を次第に乾燥させるようになっている。
【００２４】
なお、図２には、上流側の第１ドライヤシリンダ１１から第５ドライヤシリンダ１５までを示すが、さらに下流にも多数のドライヤシリンダが装備される。また、ドライヤシリンダ用キャンバスについても、上流側の第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａから第３ドライヤシリンダ用キャンバスまでを示すが、さらに下流にも第３ドライヤシリンダ用キャンバスが装備される。
【００２５】
さらに、第１ドライヤシリンダ１１の外周面１１ａについては、セラミックが溶射されている。
また、各ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａ〜１７ｃは、それぞれが周接するガイドロール３２ｇ〜３２ｓ等により案内されて走行するようになっている。そして、ドライヤパートに導入された湿紙１０は、図２に示すように、第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａによって第１ドライヤシリンダ１１に押し付けられて、第１ドライヤシリンダ１１の表面（外周面）１１ａに張り付いた状態となり、A点にて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａが第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離れても、遠心力に抗して、そのまま第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに張り付いた状態で走行して加熱乾燥されるようになっている。
【００２６】
その後、第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂが、Ｂ点からＣ点まで湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに押し付けるが、Ｃ点以降では、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離れて第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂに支持されて走行するようになっている、この湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離して第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂ側に転移させる際、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用に加えて、紙剥ぎ用エアジェット５のジェット空気流による紙剥ぎ力を働かせるようになっている。
【００２７】
第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂ側に転移した湿紙１０は、湿紙反転用バキュームロール６の吸引力によって第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂと共に湿紙反転用バキュームロール６の外周面に沿って走行して加熱乾燥され、さらに、第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂに支持されながら、次の第３ドライヤシリンダ１７の外周面に沿って走行して加熱乾燥される。
【００２８】
このようにして、ドライヤシリンダ用キャンバスに支持されて各ドライヤシリンダの外周面に沿って走行しながら、加熱乾燥されていくようになっている。例えば、第３ドライヤシリンダ１７から次の湿紙反転用バキュームロール６に進む際のように、湿紙１０が異なるドライヤシリンダ用キャンバスに受け渡されるときには、上述のように、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用を与えることで、湿紙１０がドライヤシリンダから離隔するようになっている。もちろん、これに加えて、紙剥ぎ用エアジェット５のジェット空気流による紙剥ぎ力を適宜働かせるようにしてもよい。
【００２９】
ところで、各ドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・の外周における紙離れ点の近傍（紙離れ点よりもややシリンダ回転方向寄り）には、通紙時に、各ドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・において紙離れ点の近傍で湿紙１０が確実にドライヤシリンダ外周面から離隔するようにする紙離れ用ドクター１ａ，１ｂ，１ｃ，・・・が装備されている。
【００３０】
本多筒式ドライヤ装置の場合、上流側のドライヤシリンダ（ここでは、第１，２，３ドライヤシリンダ１１，１２，１３）には、この紙離れ用ドクター１ａ，１ｂ，１ｃに加えて、ドライヤシリンダ外周面に付着して粘着成分を含む付着物を掻き取る付着物除去用ドクター２ａ，２ｂ，２ｃが紙離れ用ドクター１ａ，１ｂ，１ｃよりもややシリンダ回転方向寄りに設けられている。
【００３１】
また、ごく上流側のドライヤシリンダ（ここでは、最上流の第１ドライヤシリンダ１１）には、紙離れ用ドクター１ａ及び付着物除去用ドクター２ａにさらに加えて、ドライヤシリンダの外周面に向けて洗浄液を噴射するシャワー４と、ドライヤシリンダ外周面の水分を掻き取る水分除去用ドクター３ａとが設けられている。
【００３２】
シャワー４は、第１ドライヤシリンダ１１の外周の紙離れ点よりも回転方向下流側であって、紙離れ用ドクター１ａよりも回転方向下流側で且つ付着物除去用ドクター２ａよりも回転方向上流側に配設されている。したがって、シャワー４から第１ドライヤシリンダ１１の外周面１１ａに向けて洗浄液が噴射されると、外周面１１ａに付着した粘着成分を含んだ付着物が洗浄液を含んで軟化する。そして、この第１ドライヤシリンダ外周面１１ａにおいて軟化した付着物に対して、付着物除去用ドクター２ａが掻き取りを行なうので、ドライヤシリンダ外周面１１ａから付着物を容易に除去できるようになっている。
【００３３】
なお、シャワー４は、走行する湿紙１０に対して紙離れ用ドクター１ａに隠れるように配置されているので、シャワー４からの洗浄液は走行する湿紙１０にかかり難くなっているが、これに加えて、シャワー４からの洗浄液の噴射方向や噴射角度も洗浄液が湿紙１０にかからないように設定されている。
また、付着物除去用ドクター２ａは、掻き取りを行なう付着物の粘着による負荷に打ち勝てるように比較的剛性の高い材料で構成されている。ここでは、比較的剛性の高いＳＫ鋼を材料に付着物除去用ドクター２ａが構成されているが、掻き取りを行なう付着物の負荷に打ち勝てる剛性があれば、ＳＫ鋼に限定されるものではない。
【００３４】
水分除去用ドクター３ａは、ドライヤシリンダ外周面１１ａの水分を掻き取るために、ドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸に追従できるような比較的剛性の低い柔軟な材料で構成されている。ここでは、例えばカーボン繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の繊維強化樹脂を材料に水分除去用ドクター３ａが構成されているが、その他の繊維強化樹脂や或いは比較的剛性の低いリン青銅を材料に水分除去用ドクター３ａを構成しても、ドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸への追従性を確保できる。
【００３５】
また、付着物除去用ドクター２ａは、シャワー４からの洗浄液に対して付着物が速やかに軟化する場合には、付着物除去用ドクター２ａをシャワー４に接近させて配置し、シャワー４からの洗浄液に対して付着物の軟化にやや時間が掛かる場合には、付着物除去用ドクター２ａをシャワー４から適当に離隔して配置すればよい。水分除去用ドクター３ａは付着物除去用ドクター２ａに接近させて配置すればよい。もちろん、これらは、限られたスペース内でメンテナンス性も考慮して配置することになる。
【００３６】
なお、第２，３ドライヤシリンダ１２，１３に設けられる付着物除去用ドクター２ｂ，２ｃも、掻き取りを行なう付着物の粘着負荷に打ち勝てるように比較的剛性の高い材料として、比較的剛性の高いＳＫ鋼を材料に構成されているが、掻き取りを行なう付着物の負荷に打ち勝てる剛性があれば、ＳＫ鋼に限定されるものではなく、また、下流に行くほど付着物は少なくなるので、第２，３ドライヤシリンダ１２，１３については、第３ドライヤシリンダ１３のみ或いは第２，３ドライヤシリンダ１２，１３の両方の付着物除去用ドクター２ｂ，２ｃの材料をとして、第１ドライヤシリンダ１１に設けられる付着物除去用ドクター２ａよりも剛性の低いものを用いてもよい。
【００３７】
また、先端の形状設定や材料設定や強化構造によっては、繊維強化樹脂でも、高剛性のドクターを構成できるので、剛性の高い繊維強化樹脂も付着物除去用ドクターに適用可能である。
もちろん、前述の水分除去用ドクター３ａに用いる繊維強化樹脂は、一般的な低剛性の繊維強化樹脂とする。
【００３８】
本発明の一実施形態としての製紙機械用多筒式ドライヤ装置は上述のように構成されているので、最終プレスからドライヤパート（本多筒式ドライヤ装置）に送られてきた比較的水分の多い湿紙１０は、粘着成分をも多く含み、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに付着して堆積してしまうが、ドライヤシリンダ外周面１１ａに付着した粘着成分を含む付着物は、シャワー４から噴射された洗浄液によって軟化し、付着物除去用ドクター２ａによって掻き取られる。
【００３９】
また、付着物除去用ドクター２ａは、付着物の粘着負荷に打ち勝つように剛性の高い材料が用いられているので、付着物除去用ドクター２ａの先端がドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸に追従できず、付着物は除去するが洗浄液を含む水分は除去できず、ドライヤシリンダ外周面１１ａに水膜が残ってしまう。しかし、このドライヤシリンダ外周面１１ａに残った水分は、水分除去用ドクター３ａによって掻き取られる。特に、水分除去用ドクター３ａには、剛性の低い柔軟な材料が用いられているので、付着物除去用ドクター２ａの先端がドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸に追従でき、ドライヤシリンダ外周面１１ａに残った水分を確実に除去することができる。
【００４０】
したがって、ドライヤシリンダ外周面１１ａが、その後、最終プレスからの湿紙１０に接触するときには、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａには付着物も水分も除去された状態となり、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａからの紙離れが損なわれることはない。
つまり、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用に加えて、紙剥ぎ用エアジェット５のジェット空気流による紙剥ぎ力を働かせれば、湿紙１０は、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから所定の紙離れ点で、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから確実に離隔していくため、湿紙１０が第１ドライヤシリンダ１１から引き剥がされる時、湿紙１０の表面の紙繊維の一部が粘着物質と共にドライヤシリンダ外周面に残りにくく、湿紙１０の表面における欠陥の発生を抑制することができる。また、粘着物によるＤ〜Ｅ間（図３）におけるドローにより湿紙１０が引き伸ばされることもなく、湿紙１０に歪応力が発生し難く、断紙の発生を防止することができる。
【００４１】
また、ドライヤシリンダ外周面１１ａに水膜が残らないため、湿紙１０がドライヤシリンダ外周面１１ａに貼り付かないだけでなく、ドライヤシリンダ外周面１１ａにおける湿紙の水分吸収が抑制されるため湿紙１０の強度低下も抑制される。
なお、第１ドライヤシリンダ１１の外周面１１ａはセラミックで形成されているので、セラミックの表面には微小な孔が形成されているため湿紙とドライヤシリンダ外周面との剥離力が小さく紙離れ性が良くなるが、その一方でドライヤシリンダ外周面の水の保水性が比較的高く、ドライヤシリンダ表面に粘着成分を含む付着物が付着しやすく、また、水膜が形成されやすくなって、湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付き易くなる。
【００４２】
しかし、上述のように、付着物は付着物除去用ドクターにより確実に除去され、付着物の除去後にドライヤシリンダ外周面１１ａに残る水膜は水分除去用ドクター３ａにより確実に除去されるので、ドライヤシリンダ外周面１１ａに粘着成分を含む付着物が付着しにくくなって、湿紙１０のドライヤシリンダ外周面１１ａからの剥離性が確保され、湿紙１０の水分率低下が促進される。
【００４３】
また、上流側の第２，第３ドライヤシリンダ１２，１３についても、第１ドライヤシリンダ１１ほどではないが、ドライヤシリンダ外周面１２ａ，１３ａに粘着成分を含む付着物が付着するが、ドライヤシリンダ外周面１２ａ，１３ａの付着物を掻き取る付着物除去用ドクター２ｂ，２ｃをそなえるので、第１ドライヤシリンダ１１と同様に、湿紙１０の紙離れを良好にし、紙切れを防止できると共に、ドライヤシリンダ外周面１２ａ，１３ａの水分の付着も抑制できるので、湿紙１０の水分率低下が促進される。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。
例えば、ドライヤシリンダ外周面への付着物の付着は、多筒式ドライヤ装置の下流側に行くにしたがって減少するので、付着物除去用ドクターは上流側から単数又は連続する適当な数のドライヤシリンダに設ければよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、最上流の第１ドライヤシリンダ１１にのみ、シャワー４と、水分除去用ドクター３ａとが設けられているが、さらに、下流のドライヤシリンダにもこれを設けるようにしても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の製紙機械用多筒式ドライヤ装置（請求項１）によれば、多筒式ドライヤ装置の最上流の第１ドライヤシリンダでは、ドライヤシリンダ外周面に接触する湿紙の水分率が高い分、粘着物質を含んだ付着物（微細繊維、導管、アッシュ等）がドライヤシリンダ外周面（表面）に付着（粘着）し、この付着物が接着材の役目をはたして湿紙がドライヤシリンダ外周面に粘着してしまい断紙の原因となり好ましくないが、付着物にシャワーから洗浄液を吹き付けて付着物に水分を含ませることで、付着物をドライヤシリンダ外周面から剥がし易くなり、この状態の付着物を付着物除去用ドクターにより掻き取ることができる。
【００４７】
一方、付着物除去用ドクターにより、ドクターの先端で粘着成分を含む付着物を掻き取ろうとする際には、ドクターの先端とドライヤシリンダ外周面との間に隙間があり、ドライヤシリンダ外周面に付着している洗浄液等の水分については掻き取りきれない。この結果、付着物除去用ドクターによりドライヤシリンダ外周面から付着物を掻き取った後、ドライヤシリンダ外周面に薄い水膜が残り、この水膜が再び湿紙と接触すると湿紙をドライヤシリンダ外周面に貼り付けるように作用するため、好ましくない。特に、湿紙は水分を吸収した分だけ水分率が増えて湿紙の強度が低下する上、ドライヤシリンダ外周面の湿紙の剥離力（即ち、ドライヤシリンダ外周面から湿紙を剥離させるのに要する力）は湿紙の水分率が高いほど大きくなるので、ドライヤシリンダ外周面に張り付き易くなり断紙の原因になる。しかし、本製紙機械用多筒式ドライヤ装置では、付着物除去用ドクターよりも回転方向下流側に、先端を第１ドライヤシリンダ外周面に摺接する水分除去用ドクターが設けられているので、この水分除去用ドクターにより、ドライヤシリンダ外周面の水膜が除去され、上記不具合が解消される。
【００４８】
該第１ドライヤシリンダの外周面をセラミックで形成すると、セラミックの表面には微小な孔が形成されているため湿紙とドライヤシリンダ外周面との剥離力が小さく紙離れ性が良くなるが、その一方でドライヤシリンダ外周面の水の保水性が比較的高く、ドライヤシリンダ表面に粘着成分を含む付着物が付着しやすく、また、水膜が形成されやすくなって、湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付き易くなる。しかし、上述のように、付着物は付着物除去用ドクターにより確実に除去され、付着物の除去後にドライヤシリンダ外周面に残る水膜は水分除去用ドクターにより確実に除去されるので、ドライヤシリンダ外周面に粘着成分を含む付着物が付着しにくくなって、湿紙のドライヤシリンダ外周面からの剥離性が確保され、湿紙の水分率低下が促進される（請求項２）。
【００４９】
該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向上流側で該紙離れ点の近傍に、通紙時に該第１ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターがそなえられると、通紙時に紙離れ用ドクターにより第１ドライヤシリンダからの紙離れを確実に案内することができる（請求項３）。
ドライヤシリンダ外周面に付着（粘着）した、粘着物質を多く含んだ付着物をドライヤシリンダ外周面から掻き落とす場合、付着物に水分を含ませたとしてもこの付着物を掻き落とすにはドクターブレードの先端をしっかりとドライヤシリンダの外周面に押し当てる必要があるが、ドクターの剛性が低いと、この粘着物質を多く含んだ付着物を掻き落とす際の負荷にドクターが負けてしまい付着物を掻き落とすことができないが、付着物除去用ドクターを比較的剛性の高い材料で構成することで、負荷にドクターが負けることなく付着物を確実に掻き落とすことができる（請求項４）。
【００５０】
また、ドライヤシリンダ外周面に付着した水分（水膜）を掻き落とす場合、ドクターの先端がドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接することが必要となり、ドクターの剛性が高いと、ドクターの先端のドライヤシリンダ外周面への追従性が悪化するが、水分除去用ドクターを比較的剛性の低い材料で構成することで、ドクターの先端をドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接させることができ、水膜を効率よく掻き落とすことができる（請求項４）。
【００５１】
該付着物除去用ドクターがＳＫ鋼を材料に構成されれば、ＳＫ鋼は、剛性が高いので、粘着物質を多く含んだ付着物を掻き落とす際の負荷にドクターが負けることなく付着物を確実に掻き落とすことができる（請求項５）。
水分除去用ドクターが繊維強化樹脂を材料に構成されれば、繊維強化樹脂は、剛性が比較的低く柔軟なため、ドクターの先端をドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接させることができ、水膜を効率よく掻き落とすことができる。もちろん、繊維強化されているため、耐久性も確保される（請求項６）。
【００５２】
水分除去用ドクターがリン青銅を材料に構成されれば、リン青銅は、剛性が比較的低く柔軟なため、ドクターの先端をドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接させることができ、水膜を効率よく掻き落とすことができる（請求項７）。
【００５３】
該第１ドライヤシリンダの直下流に連続して配置される複数のドライヤシリンダのうちの上流側から単数又は連続する複数のドライヤシリンダの外周には、紙離れ点の近傍に、通紙時に該ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえるとともに、該ドライヤシリンダ外周の該紙離れ用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る第２の付着物除去用ドクターをそなえるようにすれば、効率よくドライヤシリンダ外周面の付着物を除去することができる。
【００５４】
つまり、多筒式ドライヤ装置の２番目以降のドライヤシリンダでは、ドライヤシリンダ外周面への付着物の付着は少なくなるため、付着物に水分を含ませなくても、付着物の除去は容易になる。このため、ドライヤシリンダ外周面への付着物に水分を供給しないで、第２の付着物除去用ドクターによる掻き取りのみで、ドライヤシリンダ外周面の付着物を除去することができる。
【００５５】
また、このような、ドライヤシリンダ外周面への付着物の付着は、多筒式ドライヤ装置の下流側に行くにしたがって減少するので、付着物除去用ドクターは上流側から単数又は連続する複数のドライヤシリンダに設ければよい（以上、請求項８）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる製紙機械用多筒式ドライヤ装置の上流部（第１ドライヤシリンダの近傍）を示す模式的な側面図である
【図２】本発明の一実施形態にかかる製紙機械用多筒式ドライヤ装置の上流部（第１〜５ドライヤシリンダの近傍）及びその前工程（プレスパート）の一部を示す模式的な側面図である。
【図３】本発明の案出過程で開発された製紙機械の多筒式ドライヤ装置の上流部（第１ドライヤシリンダの近傍）を示す模式的な側面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 紙離れ用ドクター
２ａ，２ｂ，２ｃ 付着物除去用ドクター
３ａ 水分除去用ドクター
４ シャワー
５ 紙剥ぎ用エアジェット
６ 湿紙反転用バキュームロール
７ 湿紙吸引用バキュームボックス
１０ 湿紙
１１ 第１ドライヤシリンダ
１１ａ 第１ドライヤシリンダ外周面
１２ 第２ドライヤシリンダ
１２ａ 第２ドライヤシリンダ外周面
１３ 第３ドライヤシリンダ
１３ａ 第３ドライヤシリンダ外周面
１４ 第４ドライヤシリンダ
１４ａ 第４ドライヤシリンダ外周面
１５ 第５ドライヤシリンダ
１５ａ 第５ドライヤシリンダ外周面
１７ａ 第１ドライヤシリンダ用キャンバス
１７ｂ 第２ドライヤシリンダ用キャンバス
１７ｃ 第３ドライヤシリンダ用キャンバス
１９ａ フェルト（又は不透水ベルト）
１９ｂ アッパ側フェルト
１９ｃ ロア側フェルト
２０ バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）
２１ 吸引用バキュームボックス
２２，２３ プレスロール
２４ バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）
３１ａ〜３１ｋ ガイドロール
３２ｇ〜３２ｓ ガイドロール
５１ 紙離れ用ドクター
５２ 付着物除去用ドクター
５３ 紙剥ぎ用エアジェット
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも上流部に配置されるドライヤシリンダにドクターを備えた、製紙機械用多筒式ドライヤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製紙機械（抄紙機）には、紙原料液から紙層を形成する紙層形成工程（フォーマ）と、形成された高水分率の湿紙をプレスして脱水する脱水工程（プレスパート）と、脱水されて水分率の低下した湿紙を複数のドライヤシリンダによって乾燥させる乾燥工程（ドライヤパート）とが、上流側から順に備えられている。
【０００３】
最新式の製紙機械では、プレスパートにおいて、湿紙がそれ自体で空気中を走行するいわゆるオープンドロー部分がなく、湿紙はプレスフェルト或いは不透水ベルト等により支持された状態で走行する。このため、プレスパートでは、フォーマから湿紙を受けるサクションピックアップから、脱水した湿紙をドライヤパートに受け渡すバキュームトランスファロールに至るまで、ノーオープンドロー化が図られているため、断紙を発生することがなくなった。
【０００４】
このようなオープンドローのない製紙機械に関する技術は、例えば米国特許４，４８３，７４５号公報や、米国特許５，７９２，３２０号公報や、米国特許５，９５１，８２１号公報などに開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドライヤパートでも、各部において湿紙をキャンバスで支持するなどノーオープンドロー化が図られているため、断紙は発生しないはずであるが、実際には、上流側の数本のドライヤシリンダ（特に、最上流の第１ドライヤシリンダ）においてしばしば断紙が発生することがあった。この原因は、上流側のドライヤシリンダほど、湿紙がドライヤシリンダの表面（外周面）に張り付いてしまうためであることがわかった。
【０００６】
つまり、ドライヤパートに送られた湿紙はその表面に水分や粘着成分（粘着物質）等を含むため、湿紙がキャンバスによってドライヤシリンダ外周面に押し付けられる際に、ドライヤシリンダ外周面に付着した水分や粘着物質等の付着物が粘着剤として機能し、湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付いてしまうのである。ドライヤシリンダ外周面への水分や粘着物質等の付着は、上流側のドライヤシリンダほど顕著であるため、上流側のドライヤシリンダほど（特に、最上流の第１ドライヤシリンダ）湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付いて断紙発生の原因となってしまうのである。
【０００７】
例えば、図３は本発明の案出過程で開発された製紙機械のドライヤパート（多筒式ドライヤ装置）の上流部（第１ドライヤシリンダの近傍）を示す模式的な側面図であり、図３に示すように、湿紙１０は、プレスパートの最終プレスのフェルト又は不透水ベルト１９ａに支持されて移送され、バキュームトランスファロール２０を通じてオープンドローにて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａに転移される。そして、湿紙１０が第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａによって第１ドライヤシリンダ１１に押し付けられると、湿紙１０は、第１ドライヤシリンダ１１の表面（外周面）１１ａに張り付いた状態となり、A点にて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａが第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離れても、遠心力に抗して、そのまま第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに張り付いた状態で走行する。
【０００８】
その後、第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂが、Ｂ点からＣ点まで湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに押し付けるが、Ｃ点以降では、湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離して第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂに支持させたい。しかし、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用に加えて、紙剥ぎ用エアジェット５３のジェット空気流による紙剥ぎ力を働かせても、Ｄ点までは、湿紙１０は第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに貼り付いたままで走行する。
【０００９】
Ｄ点で湿紙１０が第１ドライヤシリンダ１１から引き剥がされる時、湿紙１０の表面の紙繊維の一部が粘着物質と共にドライヤシリンダ外周面に残ることにより、湿紙１０の表面に欠陥を作ると共に、湿紙１０に歪応力が残留し、さらに、Ｄ〜Ｅ間におけるドローにより湿紙１０が引き伸ばされることによっても湿紙１０に歪応力が発生し、断紙の原因となる。
【００１０】
ところで、ドライヤパートの入口における湿紙の水分を減少させれば、ドライヤシリンダ外周面への湿紙の貼り付きは弱まる。省エネルギの観点からも、ドライヤパート入口の湿紙の水分を減少させることは好ましく、プレスパートにおけるプレスの線圧上昇を実施したり、プレスパートにシュープレスを採用したりすることにより、ドライヤパート入口の湿紙の水分減少を推し進めてはいるが、ドライヤシリンダ外周面への湿紙の貼り付きはどうしても生じてしまう。
【００１１】
また、ドライヤシリンダ外周面の粘着力を低下させるために、離形剤として界面活性剤の塗布を行なう場合もあるが、界面活性剤は湿紙の表面に付着することによって湿紙表面の繊維どうしを離れ易くするようにも働くため、湿紙の表面強度の低下を招いたり、紙に残留した界面活性剤がその後の紙への印刷に影響したりするなどの課題が発生する。したがって、かかる手段は一般的には適用しにくく、ドライヤシリンダ外周面への湿紙の貼り付きを解消することは困難である。
【００１２】
しかも、ドライヤシリンダ外周面に、紙表面や紙表面から離雑した紙繊維に含まれる粘着物質が付着すると、次に、ドライヤシリンダ外周面に湿紙１０が接触した場合に、ドライヤシリンダ外周面の粘着物質と湿紙１０との親和力が大きいため、湿紙１０がドライヤシリンダ外周面から剥がれる時には、ドライヤシリンダ外周面側の粘着物質が湿紙１０表面の粘着物質と共により多くの紙繊維をドライヤシリンダ外周面側にむしり取ることになり、湿紙１０はより多くのダメージを受けて、紙切れ頻度の増加を招く。
【００１３】
特に、抄紙速度が上昇するに伴って、粘着物質の影響が大きくなり紙切れ頻度が増加するため、これを抑制するために、図３に示すように、紙剥ぎ用エアジェット５３と共に通紙時に用いられる紙離れ用ドクター５１の他に、粘着物質を除去するためのドクター（付着物除去用ドクター）５２を設けたり（米国特許５，９５１，８２１号公報には２つのドクターを装備する構成が開示されている）、ドライヤシリンダ外周面に剥離性のよいセラミックを溶射したりしているが、付着物除去用ドクター５２と、シリンダ表面にセラミックを溶射したドライヤシリンダとを併設した場合にも、抄紙速度を例えば１８００ｍ／ｍｉｎ程度以上に高めると、やはり紙切れが発生してしまう。
【００１４】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、ドライヤシリンダ外周面に付着する紙繊維に含まれる粘着物質を除去できるようにして、高速抄紙においてもドライヤシリンダにおける紙切れの発生を抑制することができるようにした、製紙機械用多筒式ドライヤ装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目標を達成するため、本発明の製紙機械用多筒式ドライヤ装置は、製紙機械用多筒式ドライヤ装置において、最上流に配置される第１ドライヤシリンダの外周の紙離れ点よりも回転方向下流側に配設され、該第１ドライヤシリンダの外周面に向けて洗浄液を噴射するシャワーと、該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向下流側に先端を該第１ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該シャワーからの洗浄液を受けて軟化した該第１ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る付着物除去用ドクターと、該第１ドライヤシリンダの外周の該付着物除去用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該第１ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該第１ドライヤシリンダ外周面の水分を掻き取る水分除去用ドクターとをそなえていることを特徴としている（請求項１）。
【００１６】
該第１ドライヤシリンダの外周面はセラミックで形成されていることが好ましい（請求項２）。
さらに、該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向上流側で該紙離れ点の近傍に、通紙時に該第１ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえていることが好ましい（請求項３）。
【００１７】
また、該付着物除去用ドクターは比較的剛性の高い材料で構成され、水分除去用ドクターは比較的剛性の低い材料で構成されていることが好ましい（請求項４）。
具体的には、該付着物除去用ドクターはＳＫ鋼を材料に構成されていることが好ましく（請求項５）、水分除去用ドクターは繊維強化樹脂或いはリン青銅を材料に構成されていることが好ましい（請求項６，７）。
【００１８】
さらに、該第１ドライヤシリンダの直下流に連続して配置される複数のドライヤシリンダのうちの上流側から単数又は連続する複数のドライヤシリンダの外周には、紙離れ点の近傍に、通紙時に該ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえるとともに、該ドライヤシリンダ外周の該紙離れ用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る第２の付着物除去用ドクターをそなえていることが好ましい（請求項８）。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２は本発明の一実施形態としての製紙機械用多筒式ドライヤ装置を示すもので、図１はその第１ドライヤシリンダ近傍の模式的側面図、図２はその上流部（第１〜５ドライヤシリンダの近傍）及びその前工程（プレスパート）の一部を示す模式的側面図である。
【００２０】
本発明にかかる製紙機械（抄紙機）には、ワイヤパート（紙層形成工程），プレスパート（脱水工程），ドライヤパート（乾燥工程）の各設備が上流側から順に備えられており、ワイヤパートからプレスパートの出口にかけてオープンドロー（湿紙が何ら支持されない無支持空間）の無い構成となっている。本製紙機械用多筒式ドライヤ装置は、ドライヤパートに装備される。
【００２１】
なお、図示しないが、ドライヤパートの下流には、さらに光沢工程及び巻取工程が上流側からこの順に備えられおり、プレスパート及びドライヤパートで脱水されたウェブは光沢工程でその表面を平滑にされ、巻取工程にて巻取紙製品とされるようになっている。
プレスパートで脱水された湿紙１０は、図２に示すように、プレスパート下流側（最終プレス）から、フェルト（又は不透水ベルト）１９ａに支持されて送られ、バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）２０を通じてオープンドローにて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａに転移され、ドライヤパートに導入されるようになっている。この際、バキュームトランスファロール２０と共に、吸引用バキュームボックス２１の吸引力も湿紙１０の第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａへの転移をアシストする。
【００２２】
なお、最終プレスでは、ロア側フェルト１９ｃに支持されて上流側プレスから送られてきた湿紙１０を、バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）２４を通じてオープンドローにてアッパ側フェルト１９ｂに転移させ、アッパ側フェルト１９ｂとロア側のフェルト（又は不透水ベルト）１９ａを介して、プレスロール２２，２３間で加圧し脱水するようになっている。また、フェルト（又は不透水ベルト）１９ｃはガイドロール３１ａ等により、フェルト（又は不透水ベルト）１９ｂはガイドロール３１ｂ〜３１ｆ等により、フェルト（又は不透水ベルト）１９ａはガイドロール３１ｇ〜３１ｋ等により、それぞれ案内されて走行するようになっている。
【００２３】
ドライヤパートに設けられる本多筒式ドライヤ装置は、既に課題の欄で説明したもの（図３）と同様に、多数のドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・と、各ドライヤシリンダ間に装備された湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６と、走行する湿紙１０を支持するドライヤシリンダ用キャンバス１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，・・・等をそなえ、蒸気等を導入されて加熱された各ドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・の表面（外周面）１１ａ，１２ａ，１３ａ，・・・によって、湿紙１０を次第に乾燥させるようになっている。
【００２４】
なお、図２には、上流側の第１ドライヤシリンダ１１から第５ドライヤシリンダ１５までを示すが、さらに下流にも多数のドライヤシリンダが装備される。また、ドライヤシリンダ用キャンバスについても、上流側の第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａから第３ドライヤシリンダ用キャンバスまでを示すが、さらに下流にも第３ドライヤシリンダ用キャンバスが装備される。
【００２５】
さらに、第１ドライヤシリンダ１１の外周面１１ａについては、セラミックが溶射されている。
また、各ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａ〜１７ｃは、それぞれが周接するガイドロール３２ｇ〜３２ｓ等により案内されて走行するようになっている。そして、ドライヤパートに導入された湿紙１０は、図２に示すように、第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａによって第１ドライヤシリンダ１１に押し付けられて、第１ドライヤシリンダ１１の表面（外周面）１１ａに張り付いた状態となり、A点にて第１ドライヤシリンダ用キャンバス１７ａが第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離れても、遠心力に抗して、そのまま第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに張り付いた状態で走行して加熱乾燥されるようになっている。
【００２６】
その後、第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂが、Ｂ点からＣ点まで湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに押し付けるが、Ｃ点以降では、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離れて第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂに支持されて走行するようになっている、この湿紙１０を第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから離して第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂ側に転移させる際、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用に加えて、紙剥ぎ用エアジェット５のジェット空気流による紙剥ぎ力を働かせるようになっている。
【００２７】
第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂ側に転移した湿紙１０は、湿紙反転用バキュームロール６の吸引力によって第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂと共に湿紙反転用バキュームロール６の外周面に沿って走行して加熱乾燥され、さらに、第２ドライヤシリンダ用キャンバス１７ｂに支持されながら、次の第３ドライヤシリンダ１７の外周面に沿って走行して加熱乾燥される。
【００２８】
このようにして、ドライヤシリンダ用キャンバスに支持されて各ドライヤシリンダの外周面に沿って走行しながら、加熱乾燥されていくようになっている。例えば、第３ドライヤシリンダ１７から次の湿紙反転用バキュームロール６に進む際のように、湿紙１０が異なるドライヤシリンダ用キャンバスに受け渡されるときには、上述のように、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用を与えることで、湿紙１０がドライヤシリンダから離隔するようになっている。もちろん、これに加えて、紙剥ぎ用エアジェット５のジェット空気流による紙剥ぎ力を適宜働かせるようにしてもよい。
【００２９】
ところで、各ドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・の外周における紙離れ点の近傍（紙離れ点よりもややシリンダ回転方向寄り）には、通紙時に、各ドライヤシリンダ１１，１２，１３，・・・において紙離れ点の近傍で湿紙１０が確実にドライヤシリンダ外周面から離隔するようにする紙離れ用ドクター１ａ，１ｂ，１ｃ，・・・が装備されている。
【００３０】
本多筒式ドライヤ装置の場合、上流側のドライヤシリンダ（ここでは、第１，２，３ドライヤシリンダ１１，１２，１３）には、この紙離れ用ドクター１ａ，１ｂ，１ｃに加えて、ドライヤシリンダ外周面に付着して粘着成分を含む付着物を掻き取る付着物除去用ドクター２ａ，２ｂ，２ｃが紙離れ用ドクター１ａ，１ｂ，１ｃよりもややシリンダ回転方向寄りに設けられている。
【００３１】
また、ごく上流側のドライヤシリンダ（ここでは、最上流の第１ドライヤシリンダ１１）には、紙離れ用ドクター１ａ及び付着物除去用ドクター２ａにさらに加えて、ドライヤシリンダの外周面に向けて洗浄液を噴射するシャワー４と、ドライヤシリンダ外周面の水分を掻き取る水分除去用ドクター３ａとが設けられている。
【００３２】
シャワー４は、第１ドライヤシリンダ１１の外周の紙離れ点よりも回転方向下流側であって、紙離れ用ドクター１ａよりも回転方向下流側で且つ付着物除去用ドクター２ａよりも回転方向上流側に配設されている。したがって、シャワー４から第１ドライヤシリンダ１１の外周面１１ａに向けて洗浄液が噴射されると、外周面１１ａに付着した粘着成分を含んだ付着物が洗浄液を含んで軟化する。そして、この第１ドライヤシリンダ外周面１１ａにおいて軟化した付着物に対して、付着物除去用ドクター２ａが掻き取りを行なうので、ドライヤシリンダ外周面１１ａから付着物を容易に除去できるようになっている。
【００３３】
なお、シャワー４は、走行する湿紙１０に対して紙離れ用ドクター１ａに隠れるように配置されているので、シャワー４からの洗浄液は走行する湿紙１０にかかり難くなっているが、これに加えて、シャワー４からの洗浄液の噴射方向や噴射角度も洗浄液が湿紙１０にかからないように設定されている。
また、付着物除去用ドクター２ａは、掻き取りを行なう付着物の粘着による負荷に打ち勝てるように比較的剛性の高い材料で構成されている。ここでは、比較的剛性の高いＳＫ鋼を材料に付着物除去用ドクター２ａが構成されているが、掻き取りを行なう付着物の負荷に打ち勝てる剛性があれば、ＳＫ鋼に限定されるものではない。
【００３４】
水分除去用ドクター３ａは、ドライヤシリンダ外周面１１ａの水分を掻き取るために、ドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸に追従できるような比較的剛性の低い柔軟な材料で構成されている。ここでは、例えばカーボン繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の繊維強化樹脂を材料に水分除去用ドクター３ａが構成されているが、その他の繊維強化樹脂や或いは比較的剛性の低いリン青銅を材料に水分除去用ドクター３ａを構成しても、ドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸への追従性を確保できる。
【００３５】
また、付着物除去用ドクター２ａは、シャワー４からの洗浄液に対して付着物が速やかに軟化する場合には、付着物除去用ドクター２ａをシャワー４に接近させて配置し、シャワー４からの洗浄液に対して付着物の軟化にやや時間が掛かる場合には、付着物除去用ドクター２ａをシャワー４から適当に離隔して配置すればよい。水分除去用ドクター３ａは付着物除去用ドクター２ａに接近させて配置すればよい。もちろん、これらは、限られたスペース内でメンテナンス性も考慮して配置することになる。
【００３６】
なお、第２，３ドライヤシリンダ１２，１３に設けられる付着物除去用ドクター２ｂ，２ｃも、掻き取りを行なう付着物の粘着負荷に打ち勝てるように比較的剛性の高い材料として、比較的剛性の高いＳＫ鋼を材料に構成されているが、掻き取りを行なう付着物の負荷に打ち勝てる剛性があれば、ＳＫ鋼に限定されるものではなく、また、下流に行くほど付着物は少なくなるので、第２，３ドライヤシリンダ１２，１３については、第３ドライヤシリンダ１３のみ或いは第２，３ドライヤシリンダ１２，１３の両方の付着物除去用ドクター２ｂ，２ｃの材料をとして、第１ドライヤシリンダ１１に設けられる付着物除去用ドクター２ａよりも剛性の低いものを用いてもよい。
【００３７】
また、先端の形状設定や材料設定や強化構造によっては、繊維強化樹脂でも、高剛性のドクターを構成できるので、剛性の高い繊維強化樹脂も付着物除去用ドクターに適用可能である。
もちろん、前述の水分除去用ドクター３ａに用いる繊維強化樹脂は、一般的な低剛性の繊維強化樹脂とする。
【００３８】
本発明の一実施形態としての製紙機械用多筒式ドライヤ装置は上述のように構成されているので、最終プレスからドライヤパート（本多筒式ドライヤ装置）に送られてきた比較的水分の多い湿紙１０は、粘着成分をも多く含み、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａに付着して堆積してしまうが、ドライヤシリンダ外周面１１ａに付着した粘着成分を含む付着物は、シャワー４から噴射された洗浄液によって軟化し、付着物除去用ドクター２ａによって掻き取られる。
【００３９】
また、付着物除去用ドクター２ａは、付着物の粘着負荷に打ち勝つように剛性の高い材料が用いられているので、付着物除去用ドクター２ａの先端がドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸に追従できず、付着物は除去するが洗浄液を含む水分は除去できず、ドライヤシリンダ外周面１１ａに水膜が残ってしまう。しかし、このドライヤシリンダ外周面１１ａに残った水分は、水分除去用ドクター３ａによって掻き取られる。特に、水分除去用ドクター３ａには、剛性の低い柔軟な材料が用いられているので、付着物除去用ドクター２ａの先端がドライヤシリンダ外周面１１ａの微妙な凹凸に追従でき、ドライヤシリンダ外周面１１ａに残った水分を確実に除去することができる。
【００４０】
したがって、ドライヤシリンダ外周面１１ａが、その後、最終プレスからの湿紙１０に接触するときには、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａには付着物も水分も除去された状態となり、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａからの紙離れが損なわれることはない。
つまり、湿紙吸引用バキュームボックス７及び湿紙反転用バキュームロール６による負圧（第１ドライヤシリンダ１１側との圧力差）の吸引作用に加えて、紙剥ぎ用エアジェット５のジェット空気流による紙剥ぎ力を働かせれば、湿紙１０は、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから所定の紙離れ点で、第１ドライヤシリンダ外周面１１ａから確実に離隔していくため、湿紙１０が第１ドライヤシリンダ１１から引き剥がされる時、湿紙１０の表面の紙繊維の一部が粘着物質と共にドライヤシリンダ外周面に残りにくく、湿紙１０の表面における欠陥の発生を抑制することができる。また、粘着物によるＤ〜Ｅ間（図３）におけるドローにより湿紙１０が引き伸ばされることもなく、湿紙１０に歪応力が発生し難く、断紙の発生を防止することができる。
【００４１】
また、ドライヤシリンダ外周面１１ａに水膜が残らないため、湿紙１０がドライヤシリンダ外周面１１ａに貼り付かないだけでなく、ドライヤシリンダ外周面１１ａにおける湿紙の水分吸収が抑制されるため湿紙１０の強度低下も抑制される。
なお、第１ドライヤシリンダ１１の外周面１１ａはセラミックで形成されているので、セラミックの表面には微小な孔が形成されているため湿紙とドライヤシリンダ外周面との剥離力が小さく紙離れ性が良くなるが、その一方でドライヤシリンダ外周面の水の保水性が比較的高く、ドライヤシリンダ表面に粘着成分を含む付着物が付着しやすく、また、水膜が形成されやすくなって、湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付き易くなる。
【００４２】
しかし、上述のように、付着物は付着物除去用ドクターにより確実に除去され、付着物の除去後にドライヤシリンダ外周面１１ａに残る水膜は水分除去用ドクター３ａにより確実に除去されるので、ドライヤシリンダ外周面１１ａに粘着成分を含む付着物が付着しにくくなって、湿紙１０のドライヤシリンダ外周面１１ａからの剥離性が確保され、湿紙１０の水分率低下が促進される。
【００４３】
また、上流側の第２，第３ドライヤシリンダ１２，１３についても、第１ドライヤシリンダ１１ほどではないが、ドライヤシリンダ外周面１２ａ，１３ａに粘着成分を含む付着物が付着するが、ドライヤシリンダ外周面１２ａ，１３ａの付着物を掻き取る付着物除去用ドクター２ｂ，２ｃをそなえるので、第１ドライヤシリンダ１１と同様に、湿紙１０の紙離れを良好にし、紙切れを防止できると共に、ドライヤシリンダ外周面１２ａ，１３ａの水分の付着も抑制できるので、湿紙１０の水分率低下が促進される。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。
例えば、ドライヤシリンダ外周面への付着物の付着は、多筒式ドライヤ装置の下流側に行くにしたがって減少するので、付着物除去用ドクターは上流側から単数又は連続する適当な数のドライヤシリンダに設ければよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、最上流の第１ドライヤシリンダ１１にのみ、シャワー４と、水分除去用ドクター３ａとが設けられているが、さらに、下流のドライヤシリンダにもこれを設けるようにしても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の製紙機械用多筒式ドライヤ装置（請求項１）によれば、多筒式ドライヤ装置の最上流の第１ドライヤシリンダでは、ドライヤシリンダ外周面に接触する湿紙の水分率が高い分、粘着物質を含んだ付着物（微細繊維、導管、アッシュ等）がドライヤシリンダ外周面（表面）に付着（粘着）し、この付着物が接着材の役目をはたして湿紙がドライヤシリンダ外周面に粘着してしまい断紙の原因となり好ましくないが、付着物にシャワーから洗浄液を吹き付けて付着物に水分を含ませることで、付着物をドライヤシリンダ外周面から剥がし易くなり、この状態の付着物を付着物除去用ドクターにより掻き取ることができる。
【００４７】
一方、付着物除去用ドクターにより、ドクターの先端で粘着成分を含む付着物を掻き取ろうとする際には、ドクターの先端とドライヤシリンダ外周面との間に隙間があり、ドライヤシリンダ外周面に付着している洗浄液等の水分については掻き取りきれない。この結果、付着物除去用ドクターによりドライヤシリンダ外周面から付着物を掻き取った後、ドライヤシリンダ外周面に薄い水膜が残り、この水膜が再び湿紙と接触すると湿紙をドライヤシリンダ外周面に貼り付けるように作用するため、好ましくない。特に、湿紙は水分を吸収した分だけ水分率が増えて湿紙の強度が低下する上、ドライヤシリンダ外周面の湿紙の剥離力（即ち、ドライヤシリンダ外周面から湿紙を剥離させるのに要する力）は湿紙の水分率が高いほど大きくなるので、ドライヤシリンダ外周面に張り付き易くなり断紙の原因になる。しかし、本製紙機械用多筒式ドライヤ装置では、付着物除去用ドクターよりも回転方向下流側に、先端を第１ドライヤシリンダ外周面に摺接する水分除去用ドクターが設けられているので、この水分除去用ドクターにより、ドライヤシリンダ外周面の水膜が除去され、上記不具合が解消される。
【００４８】
該第１ドライヤシリンダの外周面をセラミックで形成すると、セラミックの表面には微小な孔が形成されているため湿紙とドライヤシリンダ外周面との剥離力が小さく紙離れ性が良くなるが、その一方でドライヤシリンダ外周面の水の保水性が比較的高く、ドライヤシリンダ表面に粘着成分を含む付着物が付着しやすく、また、水膜が形成されやすくなって、湿紙がドライヤシリンダ外周面に張り付き易くなる。しかし、上述のように、付着物は付着物除去用ドクターにより確実に除去され、付着物の除去後にドライヤシリンダ外周面に残る水膜は水分除去用ドクターにより確実に除去されるので、ドライヤシリンダ外周面に粘着成分を含む付着物が付着しにくくなって、湿紙のドライヤシリンダ外周面からの剥離性が確保され、湿紙の水分率低下が促進される（請求項２）。
【００４９】
該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向上流側で該紙離れ点の近傍に、通紙時に該第１ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターがそなえられると、通紙時に紙離れ用ドクターにより第１ドライヤシリンダからの紙離れを確実に案内することができる（請求項３）。
ドライヤシリンダ外周面に付着（粘着）した、粘着物質を多く含んだ付着物をドライヤシリンダ外周面から掻き落とす場合、付着物に水分を含ませたとしてもこの付着物を掻き落とすにはドクターブレードの先端をしっかりとドライヤシリンダの外周面に押し当てる必要があるが、ドクターの剛性が低いと、この粘着物質を多く含んだ付着物を掻き落とす際の負荷にドクターが負けてしまい付着物を掻き落とすことができないが、付着物除去用ドクターを比較的剛性の高い材料で構成することで、負荷にドクターが負けることなく付着物を確実に掻き落とすことができる（請求項４）。
【００５０】
また、ドライヤシリンダ外周面に付着した水分（水膜）を掻き落とす場合、ドクターの先端がドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接することが必要となり、ドクターの剛性が高いと、ドクターの先端のドライヤシリンダ外周面への追従性が悪化するが、水分除去用ドクターを比較的剛性の低い材料で構成することで、ドクターの先端をドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接させることができ、水膜を効率よく掻き落とすことができる（請求項４）。
【００５１】
該付着物除去用ドクターがＳＫ鋼を材料に構成されれば、ＳＫ鋼は、剛性が高いので、粘着物質を多く含んだ付着物を掻き落とす際の負荷にドクターが負けることなく付着物を確実に掻き落とすことができる（請求項５）。
水分除去用ドクターが繊維強化樹脂を材料に構成されれば、繊維強化樹脂は、剛性が比較的低く柔軟なため、ドクターの先端をドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接させることができ、水膜を効率よく掻き落とすことができる。もちろん、繊維強化されているため、耐久性も確保される（請求項６）。
【００５２】
水分除去用ドクターがリン青銅を材料に構成されれば、リン青銅は、剛性が比較的低く柔軟なため、ドクターの先端をドライヤシリンダ外周面の微小な形状変化に追従して摺接させることができ、水膜を効率よく掻き落とすことができる（請求項７）。
【００５３】
該第１ドライヤシリンダの直下流に連続して配置される複数のドライヤシリンダのうちの上流側から単数又は連続する複数のドライヤシリンダの外周には、紙離れ点の近傍に、通紙時に該ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえるとともに、該ドライヤシリンダ外周の該紙離れ用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る第２の付着物除去用ドクターをそなえるようにすれば、効率よくドライヤシリンダ外周面の付着物を除去することができる。
【００５４】
つまり、多筒式ドライヤ装置の２番目以降のドライヤシリンダでは、ドライヤシリンダ外周面への付着物の付着は少なくなるため、付着物に水分を含ませなくても、付着物の除去は容易になる。このため、ドライヤシリンダ外周面への付着物に水分を供給しないで、第２の付着物除去用ドクターによる掻き取りのみで、ドライヤシリンダ外周面の付着物を除去することができる。
【００５５】
また、このような、ドライヤシリンダ外周面への付着物の付着は、多筒式ドライヤ装置の下流側に行くにしたがって減少するので、付着物除去用ドクターは上流側から単数又は連続する複数のドライヤシリンダに設ければよい（以上、請求項８）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる製紙機械用多筒式ドライヤ装置の上流部（第１ドライヤシリンダの近傍）を示す模式的な側面図である
【図２】本発明の一実施形態にかかる製紙機械用多筒式ドライヤ装置の上流部（第１〜５ドライヤシリンダの近傍）及びその前工程（プレスパート）の一部を示す模式的な側面図である。
【図３】本発明の案出過程で開発された製紙機械の多筒式ドライヤ装置の上流部（第１ドライヤシリンダの近傍）を示す模式的な側面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ 紙離れ用ドクター
２ａ，２ｂ，２ｃ 付着物除去用ドクター
３ａ 水分除去用ドクター
４ シャワー
５ 紙剥ぎ用エアジェット
６ 湿紙反転用バキュームロール
７ 湿紙吸引用バキュームボックス
１０ 湿紙
１１ 第１ドライヤシリンダ
１１ａ 第１ドライヤシリンダ外周面
１２ 第２ドライヤシリンダ
１２ａ 第２ドライヤシリンダ外周面
１３ 第３ドライヤシリンダ
１３ａ 第３ドライヤシリンダ外周面
１４ 第４ドライヤシリンダ
１４ａ 第４ドライヤシリンダ外周面
１５ 第５ドライヤシリンダ
１５ａ 第５ドライヤシリンダ外周面
１７ａ 第１ドライヤシリンダ用キャンバス
１７ｂ 第２ドライヤシリンダ用キャンバス
１７ｃ 第３ドライヤシリンダ用キャンバス
１９ａ フェルト（又は不透水ベルト）
１９ｂ アッパ側フェルト
１９ｃ ロア側フェルト
２０ バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）
２１ 吸引用バキュームボックス
２２，２３ プレスロール
２４ バキュームトランスファロール（サクションピックアップロール）
３１ａ〜３１ｋ ガイドロール
３２ｇ〜３２ｓ ガイドロール
５１ 紙離れ用ドクター
５２ 付着物除去用ドクター
５３ 紙剥ぎ用エアジェット
Claims (8)
- 製紙機械用多筒式ドライヤ装置において、
最上流に配置される第１ドライヤシリンダの外周の紙離れ点よりも回転方向下流側に配設され、該第１ドライヤシリンダの外周面に向けて洗浄液を噴射するシャワーと、
該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向下流側に先端を該第１ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該シャワーからの洗浄液を受けて軟化した該第１ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る付着物除去用ドクターと、
該第１ドライヤシリンダの外周の該付着物除去用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該第１ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該第１ドライヤシリンダ外周面の水分を掻き取る水分除去用ドクターとをそなえていることを特徴とする、製紙機械用多筒式ドライヤ装置。 - 該第１ドライヤシリンダの外周面はセラミックで形成されていることを特徴とする、請求項１記載の製紙機械用多筒式ドライヤ装置。
- 該第１ドライヤシリンダの外周の該シャワーよりも回転方向上流側で該紙離れ点の近傍に、通紙時に該第１ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の製紙機械用多筒式ドライヤ装置。 - 該付着物除去用ドクターは比較的剛性の高い材料で構成され、水分除去用ドクターは比較的剛性の低い材料で構成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製紙機械用多筒式ドライヤ装置。 - 該付着物除去用ドクターはＳＫ鋼を材料に構成されている
ことを特徴とする、請求項４記載の製紙機械用多筒式ドライヤ装置。 - 水分除去用ドクターは繊維強化樹脂を材料に構成されている
ことを特徴とする、請求項４又は５記載の製紙機械用多筒式ドライヤ装置。 - 水分除去用ドクターはリン青銅を材料に構成されている
ことを特徴とする、請求項４又は５記載の製紙機械用多筒式ドライヤ装置。 - 該第１ドライヤシリンダの直下流に連続して配置される複数のドライヤシリンダのうちの上流側から単数又は連続する複数のドライヤシリンダの外周には、紙離れ点の近傍に、通紙時に該ドライヤシリンダからの紙離れを案内する紙離れ用ドクターをそなえるとともに、該ドライヤシリンダ外周の該紙離れ用ドクターよりも回転方向下流側に先端を該ドライヤシリンダの外周面に摺接するように配設され、該ドライヤシリンダ外周面の付着物を掻き取る第２の付着物除去用ドクターをそなえている
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の製紙機械用多筒式ドライヤ装置。
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