JP6876215B2 - シート形成装置 - Google Patents

Description

本発明はシート形成装置に関するものである。

従来、紙に透かし模様を形成するため、抄紙網上に透かし模様形成部を設ける技術が知られている。下記特許文献１では、抄紙網上に感光性樹脂を使用して厚みが段階的に変化する模様型を形成した模様網を円網抄紙機に用いることが開示されている。

特許第３１９８４８８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の機械のように模様型を形成した模様網で紙料を濾過するだけでは鮮明な透かし模様を形成することが困難である。

本発明は上記した課題を解決するものであり、鮮明な透かし模様を形成することが可能なシート形成装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかるシート形成装置は、パルプ含有物を保持しつつ搬送するメッシュベルトと、前記メッシュベルトへパルプ含有物を供給する供給部と
、前記メッシュベルトによって搬送されたパルプ含有物を加熱し、ウエブを形成する加熱部とを備え、前記メッシュベルトには、前記ウエブに透かし模様を形成する透かし部が設けられ、前記メッシュベルトを介してパルプ含有物を吸引する吸引部を備え、前記メッシュベルトは０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行する。

また、前記構成において、吸引部は、供給部の下方に設置される。

そして、前記各構成において、吸引部は、供給部からメッシュベルト上へパルプ含有物が供給される供給領域のうち、メッシュベルトの走行方向下流側位置に設置される。

更に、前記各構成において、吸引部は、濾過部に設けられ、吸引部材は、無端状の抄き網の内方に設置される。

更に、前記各構成において、吸引部は、供給部からメッシュベルト上へパルプ含有物が供給される供給端部より、該メッシュベルトの走行方向所定量下流側位置に設けられる。

更に、前記各構成において、吸引部は、傾斜して走行するメッシュベルトの内方位置に設置される。

本発明にかかるシート形成装置によれば、メッシュベルトには、ウエブに透かし模様を形成する透かし部が設けられ、メッシュベルトを介してパルプ含有物を吸引する吸引部を備え、前記メッシュベルトは０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行するので、メッシュベルトが湾曲しつつ高速で走行するときの様に遠心力でパルプ含有物から液体分を除去することができなくても、吸引部によって吸引することで、パルプ含有物から液体分を効率よく除去し、脱水することができる。

また、吸引部は、供給部の下方に設置される場合は、透かし部において自重と吸引との双方による濾過作用によって効率よく透かし模様を形成することができる。

そして、吸引部は、供給部からメッシュベルト上へパルプ含有物が供給される供給領域のうち、メッシュベルトの走行方向下流側位置に設置される場合は、より鮮明な透かし模様を形成可能である。

更に、吸引部は、供給部からメッシュベルト上へパルプ含有物が供給される供給端部より、該メッシュベルトの走行方向所定量下流側位置に設けられる場合は、パルプ含有物に含まれる液体分の割合がより適切な位置で吸引部によって吸引することができる。

更に、吸引部は、傾斜して走行するメッシュベルトの内方位置に設置される場合は、水平方向に走行するメッシュベルトの内方位置に設置されるときより、傾斜配置されたメッシュベルトのうち低い方や湿紙を脱水するプレスローラの上流側位置等液体分が溜まりやすい箇所またはその近傍で吸引することによって効率よく液体分を吸引することができる。

本発明の一実施形態に係るシート形成装置を備えた製紙装置の構成概略図である。 前記シート形成装置の概略構成を示す縦断面図である。 前記シート形成装置の吸引部材の拡大斜視図である。 前記シート形成装置の吸引ポンプの及びその周辺の構成概略図である。 本発明の他の実施形態に係るシート形成装置の吸引部材の拡大斜視図である。

（第１の実施形態）
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、第１の実施形態にかかるシート形成装置を備えた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、再生パルプ製造部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、本発明にかかるシート形成装置Ｑが、古紙１０を原料として再生紙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の抄紙部に用いても構わない。

再生パルプ製造部１は、古紙１０を離解して再生パルプを製造する。脱墨部２は、再生パルプ部１で製造された再生パルプを含むパルプ含有物を脱墨する。抄紙部３は、脱墨部２において得られた脱墨後のパルプ含有物を抄紙してウエブＷを形成し、得られたウエブ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。再生パルプ製造部１及び脱墨部２は、それぞれ公知の再生パルプ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を構成するシート形成装置Ｑの概略構成を示す縦断面図である。尚、以下では、図２に示すシート形成装置Ｑの右側を「前側」、左側を「後側」、図２の紙面の手前を「右側」、紙面の奥側を「左側」として説明することとする。抄紙部３は、ウエブ形成部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。筐体内には、左右一対の図示しない側板が配設されており、この側板が各部を構成するほとんどのローラを、回動自在に軸支している。

ウエブ形成部１１では、ウエブＷが形成される。ウエブ形成部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、脱墨後のパルプ含有物をメッシュベルト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、パルプ含有物を貯留する貯留部１８と、貯留部１８に貯留するパルプ含有物をメッシュベルト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へパルプ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から脱墨後のパルプ含有物を取出し、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、メッシュベルト２３と、張力調整部３６と、メッシュベルト２３を走行させる図示しないベルト駆動部とを備える。メッシュベルト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。メッシュベルト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。

張力調整部３６は、メッシュベルト２３の張力を調整する。張力調整部３６は、供給部１９の下方に設置された３個のベルトローラ２４のうち、上下方向中央のベルトローラ２４１の幅方向両端部近傍にそれぞれ設けられる。張力調整部３６は、張力調整部材３７、軸支部材４１及び固定部材４２を備える。張力調整部材３７は例えば圧縮バネによって構成される。ベルトローラ２４１は、水平方向へ移動自在に構成されている。このベルトローラ２４１の回転軸２４２は、軸支部材４１によって軸支される。固定部材４２は装置本体を構成する図示しない側板に固定される。張力調整部材３７は、固定部材４２と軸支部材４１との間に圧縮状態で設置される。これより、軸支部材４１は、張力調整部材３７によって固定部材４２に対して前側へ付勢される。軸支部材４１が前側へ移動されることで、ベルトローラ２４１の回転軸２４２が前側へ所定の押圧力で付勢され、メッシュベルト２３に所定量の張力が付与される。

メッシュベルト２３は、ヘッドボックス１２から供給されるパルプ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からメッシュベルト２３の上面に供給されたパルプ含有物は、メッシュベルト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。

メッシュベルト２３の材質は、ブロンズ，ステンレス鋼などの金属や、ポリエステル，ポリアミドなどの合成樹脂を用いることができる。線径は１００〜１０００μｍの細線を使用することができる。織り方は、平織、ロングクランプ織、モノプレン織などを用いることができる。目開きは、４〜１２０メッシュ／インチとすることができる。

メッシュベルト２３には、ウエブＷに文字、図柄、マーク等の透かし模様を形成する透かし部５９が設けられる。透かし部５９は、公知の方法により形成可能である。即ち、メッシュベルト２３へ針金、金属、樹脂、紙等で作った模様型等を金属細線で取り付ける方法、ハンダ付けする方法、接着剤で貼り付ける方法、メッシュベルト２３に塗料や樹脂で模様型等を描き、網目を塞ぐ方法、メッシュベルト２３自体を模様入りで形成または厚さ方向で凹凸形状等をつけて形成する方法、感光性樹脂を利用してメッシュベルトに模様型を形成する方法等を用いることができる。

感光性樹脂を利用する方法では、メッシュベルト２３上に第一の感光性樹脂層を形成してその上に所望パターンを置き露光、現像して第一層の画像を形成し、第一層の画像の上に第二の感光性樹脂層を積層形成してその上に第一層の画像より小さい所望パターンを置き露光、現像して第一層の画像の上に第二層の画像を積層形成し、さらに必要に応じて第二層の画像の上に複数層の画像を順次同様にして積層形成することによって、厚みが段階的に変化する模様型を抄紙網上に形成するという公知の方法を用いることができる。感光性樹脂の種類は、ポリウレタン系、ポリビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリアクリル系等を用いることができる。

メッシュベルト２３に透かし部５９が設けられているので、パルプ含有物に含まれる液体分の割合が高く、流動性を持った状態で透き入れすることができる。透かし部５９には、表面にポリウレタン樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリエステル塗料、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコンゴム等の耐久性、耐水性を有する塗料を塗布することができる。この処理により、模様型の耐久性、耐水性を向上させることができる。

メッシュベルト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、メッシュベルト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メッシュベルト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はパルプ含有物を水切りする。各水切り板２６はメッシュベルト２３の走行方向と交差する左右幅方向に向けて延在し、メッシュベルト２３の下面に摺接される。これにより、水切り板２６がメッシュベルト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、またはメッシュベルト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、パルプ含有物がメッシュベルト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再生パルプ製造部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、ウエブ形成部１１には、メッシュベルト２３を介してパルプ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からメッシュベルト２３上へパルプ含有物が供給される供給領域のうち、メッシュベルト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パルプ含有物が供給される供給端部１９ａより、該メッシュベルト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。

吸引部３５は、吸引部材７７により構成される。吸引部材７７は、無端状のメッシュベルト２３の内方に、長手方向がメッシュベルト２３の幅方向に沿う向きに設置される。そして、吸引部材７７は、メッシュベルト２３と受水部２７との間に設置される。吸引部材７７の上面は、上方を走行するメッシュベルト２３の下面に摺接する。

図３は吸引部材７７の斜視図である。吸引部材７７は、長尺の箱状に形成された吸引箱８０を備える。吸引部材７７の上面には、メッシュベルト２３の幅方向Ｈに長く伸びた矩形状の吸引口８１が設けられている。吸引口８１は、吸引箱８０の上板８３に平面視コ字状の切込部８４が形成され、この切込によってできた切込片８５が、吸引箱８０の内方へ向けて直角に折り曲げられることで形成される。

上板８３が摺接するメッシュベルト２３の走行方向は、図３において矢印Ｆで示す向きである。切込片８５が折り曲げられることで形成された折曲部８６は、上方を走行するメッシュベルト２３の走行方向Ｆ下流側となる位置に設置され、一方、折曲部８６に対向し、メッシュベルト２３の幅方向Ｈに伸びた切込部８４ａは、メッシュベルト２３の走行方向Ｆ上流側となる位置に設置される。吸引口８１の幅方向Ｈの長さは、メッシュベルト２３上をパルプ含有物が供給される幅と略同程度に形成される。また、吸引箱８０の一方の側板７２には、吸引元部３３が開口して形成されている。

吸引部材７７は、途中位置に吸引ポンプ７９が設けられた吸引用配管７８に接続される。図４は、吸引ポンプ７９及びその周辺の概略図である。図４に示すように、吸引部材７７に設けられた吸引元部３３に、吸引用配管７８の一端側が接続される。吸引用配管７８の他端側は、白水タンク２９に接続される。そして、吸引用配管７８の途中位置には、吸引ポンプ７９が設置される。吸引ポンプ７９は、吸引口８１よりパルプ含有物を吸引するために設けられる。吸引ポンプ７９は、少なくとも水及び空気を吸引可能に構成される。

図４では、吸引ポンプ７９としてチューブポンプ８７を用いた例を示している。しかし、吸引ポンプ７９は、チューブポンプ８７に替えて、例えば、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ベーンポンプ、スクイズポンプ等を用いてもよい。チューブポンプ８７は、これらの各種ポンプのうち、少なくとも水分と空気とを吸引可能であり、消費電力が小さく、設置スペースが小さい点で好ましい。また、吸引ポンプ７９は、吸引した微細パルプ等の固形分を含む液体成分と空気等の気体成分とを分離する気液分離器と、送風機とを組み合わせて用いることも可能である。送風機としては、シロッコファン、ターボファン、リミットロードファンなどの各種送風ファンを用いることができる。

チューブポンプ８７は、可撓性チューブ８８、ケーシング８９、押圧部材９０、ロータ９１、ロータ駆動部（図示省略）を備える。可撓性チューブ８８は、ケーシング８９内の円弧状のガイド面８９ａによって支持される。

押圧部材９０は、略正三角形のロータ９１の頂部に回転自在に軸支された押圧ローラにより構成される。押圧部材９０は、ロータ９１の回転に伴って、ケーシング８９のガイド面８９ａに沿って旋回可能であり、ガイド面８９ａとの間で可撓性チューブ８８を排出側へ向けて押し潰しながら該可撓性チューブ８８の内容物を移送する。ロータ駆動部は、ロータ９１を回転駆動する。

ウエブ形成部１１の吸引部３５からの吸引力は、例えば、０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａ、好ましくは０．０５ＭＰa〜０．５ＭＰａとすることができる。ウエブ形成部１１の吸引部３５による吸引量は、例えば、０．０１Ｌ／分〜２００Ｌ/分、好ましくは０.０５Ｌ／分〜１００Ｌ/分、更に好ましくは０.３Ｌ／分〜５０Ｌ/分である。

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、メッシュベルト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、メッシュベルト２３を掛け渡すベルトローラ２４を兼ねて構成される。メッシュベルト２３は、脱水ローラ４５との間でウエブＷを挟持するウエブ挟持部２８において、所定範囲に亘って脱水ローラ４５の外周面に沿って走行するよう配置される。図２では、ウエブ挟持部２８において、脱水ローラ４５がメッシュベルト２３の上面乃至後側面に接触するよう設置される場合を示す。メッシュベルト２３には張力調整部３６によって所定量の張力が付与されている。脱水ローラ４５は、この張力調整部３６によって張力の付与されたメッシュベルト２３に所定圧力で接触し、メッシュベルト２３上に形成されたウエブＷをメッシュベルト２３との間で挟持し、脱水する。

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。脱すローラ４５は、メッシュベルト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、メッシュベルト２３の走行に伴って従動回転される。

脱水ローラ４５の材質は、ステンレス、鉄やアルミ等の金属、ウレタン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ABS系樹脂やフッ素系樹脂等の合成樹脂、これらが層状に形成され、組み合わせて用いられたもの、金属または合成樹脂のいずれかまたは双方と合成繊維や天然繊維とが組み合わせて用いられたもの等とすることができる。

これらのうち、脱水ローラ４５に金属を用いることで、強度を確保できる。メッシュベルト２３によって濾過され、形成されたウエブＷは、脱水部１４による脱水前後の状態では、含水率が比較的高いために脱水ローラ４５が金属であっても張りつきの問題が生じにくい。一方、脱水ローラ４５をシリコン樹脂やフッ素系樹脂、またはこれらによって表面加工したものとすることで、ウエブＷの剥離性が向上する。

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、メッシュベルト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メッシュベルト２３に対向するよう上方に向けて突出して走行する。メッシュベルト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。

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）
図１に示す仕上部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（図示省略）を備えている。裁断刃は、左右一対のスリッターとカッターとを備える。スリッターは、丸刃により構成される。カッターは、幅方向に沿って延在する上下一対の直刃により構成される。裁断刃の下方には、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。

（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、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物が製造される。得られたパルプ含有物は脱墨装置で脱墨処理される。脱墨後のパルプ含有物は、流入部２０よりヘッドボックス１２へ流入される。貯留部１８に流入したパルプ含有物は該貯留部１８から溢流され、走行するメッシュベルト２３上面へ供給部１９から供給される。パルプ含有物がメッシュベルト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。パルプ含有物がメッシュベルト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。

またこのとき、制御部９が、ロータ駆動部を駆動することで、ロータ９１を図４における反時計方向Ｊに回転し、押圧部材９０とケーシング８９のガイド面８９ａとの間で可撓性チューブ８８を押し潰しつつ押圧部材９０を旋回させる。すると、吸引箱８０の内部は負圧となり、メッシュベルト２３上のパルプ含有物を吸引口８１から吸引する。これよりパルプ含有物に含まれる液体成分や空気等の気体成分が吸引され、吸引口８１から吸引箱８０内へ引き込まれる。吸引される液体成分には、水分のほか、微細な繊維、離解処理によってパルプ含有物中に浮遊するようになったかつて古紙原料に含まれていた炭酸カルシウムやサイジング剤等の添加剤、脱墨処理のために添加された脱墨剤等が含まれる。そして、この吸引により、パルプ含有物の自重による濾過を助けて脱水効率を向上させることができる。

また、メッシュベルト２３には、ウエブＷに透かし模様を形成する透かし部５９が設けられ、メッシュベルト２３を介してパルプ含有物を吸引する吸引部３５を備えたので、透かし模様をより鮮明に形成することができる。吸引部３５は、供給部１９の下方に設置されるので、供給部１９により供給されたパルプ含有物をメッシュベルト２３で自重により濾過する際、透かし部５９において自重と吸引との双方による濾過作用によって効率よく透かし模様を形成することができる。

吸引部３５は、供給部１９からメッシュベルト２３上へパルプ含有物が供給される供給領域のうち、メッシュベルト２３の走行方向下流側位置に設置されるので、供給領域うちメッシュベルト２３の走行方向上流側位置に設けられる場合に比較して、より鮮明な透かし模様を形成可能である。パルプ含有物に含まれる繊維をメッシュベルト２３上で均一に分散させ、品質の高い再生紙を製造するためには、供給部１９からメッシュベルト２３上へ供給されるパルプ含有物の液体分の割合を高い所定値以上の状態とすることが好ましい。このような液体分の割合の高いパルプ含有物を供給部１９からメッシュベルト２３上へ供給する場合、供給領域の上流側位置で、自重により多くの液体が下方に導かれ、メッシュベルト２３の網目を通過する。これより、パルプ含有物の液体分の割合は急激に低下する。供給領域の下流側位置では、自重によって落下する液体が上流側位置ほども多くなくなる。この下方へ落下する液体分の割合が少なくなった地点で、吸引部３５によって強制的に液体分を吸引することで、更にパルプ含有物から液体分を取り除くことがき、効率よく脱水できる。

また、吸引部３５が、供給部１９からメッシュベルト２３上へパルプ含有物が供給される供給領域のうち、メッシュベルト２３の走行方向下流側位置に設置されることにより、メッシュベルト２３上の繊維を、鮮明な透かし模様を形成するのに適切な状態にすることができる。前述したように供給領域の上流側位置では、メッシュベルト２３上の液体分の割合が非常に高い。このため、パルプ含有物は、網目が閉塞されたメッシュベルト２３の透かし部５９には長く留まろうとせず、透かし部５９が設けらていない網目が解放され液体分が網目を通過可能な場所へ素早く移動する。このため供給領域の上流側位置では繊維の移動が激しくなりやすい。よって上流側位置で吸引すると、ウエブに穴が開いてしまう恐れがある。しかし、供給領域の下流側位置では、上流側位置ほど繊維の移動は激しくならず、適切な移動を確保できる。

吸引部３５は、供給部１９からメッシュベルト２３上へパルプ含有物が供給される供給端部１９ａより、該メッシュベルト２３の走行方向所定量下流側位置に設けられる場合は、パルプ含有物に含まれる液体分の割合がより適切な位置で吸引部３５によって吸引することができる。よって、より良好な透かし模様を形成できる。供給部１９においてメッシュベルト２３が上向きに傾斜して走行する構成とされる場合には、吸引部３５は、傾斜して走行するメッシュベルト２３の内方位置に設置されることとなるので、メッシュベルト２３が水平に設置される場合より、水平方向の単位面積当たりで、自重により落下する液体分の量を増大させることができる。これより、供給部１９でメッシュベルト２３が傾斜して設置される方が、水平方向に沿って設置されるより、装置の占有面積を小さくすることができる。

メッシュベルトは０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行する場合は、製紙工場に設置される大型の製紙装置の場合のように、メッシュベルト２３が湾曲しつつ高速で走行することにより、遠心力でパルプ含有物から液体分を除去することができない。そこで、吸引部３５によって吸引することで、パルプ含有物から液体分を効率よく除去し、脱水することができる。

吸引口８１を構成する矩形状の開口部のうち、メッシュベルト２３の走行方向下流側に摺接する箇所が、切込片８５が折り曲げられ形成された折曲部８６とされているので、メッシュベルト２３の透かし部５９が吸引部材７７と摺接するとき透かし部５９を傷つけ難い。

吸引口８１から吸引箱８０の内部に流入した白水は、吸引元部３３から吸引用配管７８へ移送され、吸引ポンプ７９を経て白水タンク２９へ送られ、収容される。

濾過によってメッシュベルト２３上に形成されたウエブＷは、メッシュベルト２３の走行に伴って下流側へ搬送される。

制御部８は、メッシュベルト２３上で形成されるウエブＷの先端領域の紙厚を、この先端領域に続く抄紙本領域に設定される抄紙本領域厚より厚い抄紙先端領域厚でウエブＷを形成するよう制御する。このため制御部８は、ウエブＷの先端領域を形成するときのメッシュベルト２３の走行速度を、抄紙本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からメッシュベルト２３上へパルプ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メッシュベルト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、抄紙本領域を形成するときより多くするよう制御し、流入部１９へ流入させるパルプ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メッシュベルト２３と脱水ローラ４５との間で挟持され、脱水される。図３において水平方向へ走行するメッシュベルト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、メッシュベルト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メッシュベルト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メッシュベルト２３との間で徐々に脱水される。ウエブＷは、メッシュベルト２３の張力によって押圧される。

よって、従来技術のように、水平方向に走行するメッシュベルト２３の上下に対向配置された一対の脱水ローラによってウエブＷが挟持される場合に比較して、小さい押圧力で押圧されることとなる。この場合、含水率の高い状態のまま一対の脱水ローラのニップ位置で大きな押圧力で強引に押圧された場合よりウエブＷに含まれる繊維の移動が少なくなり、加熱の後に得られる再生紙の品質を向上可能である。

メッシュベルト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、メッシュベルト２３の走行に伴って搬送される。そして、図２に示すようにウエブＷの先端領域は斜め上へ向けて搬送される。ウエブＷの先端領域は厚く形成されており、且つ脱水部１４で脱水されることで、該ウエブＷはある程度のコシを有している。ベルトローラ２４が最も高い位置に設置されたメッシュベルト２３の転換位置Ｔに、ウエブＷの先端領域Ｇが至ったときに、メッシュベルト２３から剥離され、図２において実線で示すように斜め右上方へ向けて独立して搬送される。

メッシュベルト２３から上方へ伸びたウエブＷの先端領域Ｇの長さが、所定長さに至ると、一点鎖線で示すように、ウエブＷの先端領域Ｇは自重によって座屈する。そして、メッシュベルト２３に対向する挟持用ベルト４８によって支持される。ウエブＷの先端領域Ｇ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、仕上げ前の帯状の再生紙７が得られる。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で得られた仕上げ前の帯状の再生紙７は、スクレーパ５５によって加熱用ベルト４７から剥離され、仕上部４に送られる。仕上部４に送られた帯状の再生紙７は、裁断刃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、スリッターは、帯状の再生紙の幅方向両端部を長手方向に沿って裁断する。カッターは、上直刃が下直刃に対し、上下動し、再生紙を幅方向に沿って裁断する。裁断刃により裁断された再生紙７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に示すように再生パルプ製造部１に戻され、再度古紙原料として再生紙７の製造に利用される。

また、吸引ポンプ７９としてチューブポンプ８７を用いた場合、チューブポンプ８７は、真空ポンプ等と比較して小型であり、小さい設置スペースに設置可能である。また、チューブポンプ８７は真空ポンプより消費電力が小さく、コストを抑えることも可能である。

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。また、ヘッドボックス１２は溢流式である場合を示したが、メッシュベルトより上方に設置された貯留部の下部から、貯留部内のパルプ含有物を自然落下等により下方のメッシュベルトへ流出させるといったものでもよい。

また、吸引部３５は、供給部１９の下方に設置されたが、吸引部が供給部と同じ高さに設置されてもよい。例えば、メッシュベルトが傾斜走行するよう設置される場合、供給端部の設置高さと吸引口の設置高さを同じにすることができる。また、吸引部が供給部より高い位置に設置されることとしてもよい。このためメッシュベルトを水平面から所定角度以上傾斜させるよう設置してもよい。

また、吸引部３５は、供給部からメッシュベルト上へパルプ含有物が供給される供給領域のうち、メッシュベルトの走行方向下流側位置に設置されたが、メッシュベルトの走行方向上流側位置に設置することも可能である。また、吸引部３５は、供給部１９からメッシュベルト２３上へパルプ含有物が供給される供給端部１９ａより、該メッシュベルト２３の走行方向所定量下流側位置に設けられたが、吸引部が供給端部の真下に設けられてもよく、供給端部に隣接して設けられてもよい。

また、吸引部材７７は、長尺箱状の吸引箱８０を備えたが、吸引箱の形状を例えば図５(ａ)に示す略楕円形の筒状や、同図（ｂ）に示す台形筒状、図示しない三角形筒状、多角形筒状、棒状、球形状等他の形状としてもよい。また、吸引口８１は折曲部８６を備え、矩形状で幅方向Ｈに長く伸びて形成されたが、同５(ａ)（ｂ）に示す吸引口８１ａ、８１ｂのように、打ち抜かれて形成されてもよく、形状が同図(ａ)に示す楕円形や同図（ｂ）に示す真円形であってもよく、図示しない三角形や四角形、多角形、不揃いな形状またはこれらの組み合わせであってもよい。また、同図（ａ）（ｂ）に示すように吸引口８１ａ、８１ｂが分割され、複数設けられてもよい。吸引元部３３は、吸引箱８０の一方の側板７２に設けられたが、他のいずれかの側面に設けてもよく、同図（ａ）に示すように、吸引元部３３ａが底面に開口して設けられてもよい。また、吸引元部３３を１個に替えて複数設けてもよい。折曲部８６は、上方を走行するメッシュベルト２３の走行方向Ｆ下流側となる位置に設置され、折曲部８６に対向する切込部８４ａは、メッシュベルト２３の走行方向Ｆ上流側となる位置に設置されたが、これとは異なる他の配置であってもよい。

また、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。

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。

Ｑ シート形成装置、１５ 加熱部、１９ 供給部、２３ メッシュベルト、３５ 吸引部、５９ 透かし部

Claims (5)

1. パルプ含有物を保持しつつ搬送するメッシュベルトと、
   前記メッシュベルトへパルプ含有物を供給する供給部と、
   前記メッシュベルトによって搬送されたパルプ含有物を加熱する加熱部とを備え、
   前記メッシュベルトは、パルプ含有物から得られるウエブに透かし模様を形成する透かし部が設けられ、前記メッシュベルトを介してパルプ含有物を吸引する吸引部を備え、
   前記メッシュベルトは０．１ｍ／分〜１００ｍ／分の速度で走行するシート形成装置。
2. 吸引部は、供給部の下方に設置される請求項１に記載のシート形成装置。
3. 吸引部は、供給部からメッシュベルト上へパルプ含有物が供給される供給領域のうち、メッシュベルトの走行方向下流側位置に設置される請求項１または請求項２に記載のシート形成装置。
4. 吸引部は、供給部からメッシュベルト上へパルプ含有物が供給される供給端部より、該メッシュベルトの走行方向所定量下流側位置に設けられる請求項１または請求項２に記載のシート形成装置。
5. 吸引部は、傾斜して走行するメッシュベルトの内方位置に設置される請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のシート形成装置。
   

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