JPH09310290A - 製紙用トップロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 紙離れが良好でありながら靱性に優れ、比較
的安価な製紙用トップロール装置を提供する。 【解決手段】 外周面７に多数の通気孔８を備えたロー
ルＲを設け、前記多数の通気孔８から外方に気体を吐出
させる気体供給機構９を設けた製紙用トップロール装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製紙用トップロー
ル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の製紙用トップロール装置
であって、中でも抄紙機におけるプレス用のトップロー
ル装置には、湿紙の紙離れがよく耐摩耗性に優れている
という点で花崗岩を素材としたトップロールが多用され
ていた。

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のト
ップロールによれば、次のような問題があった。つま
り、花崗岩で作製されたトップロールは、石材であるた
め靱性に劣り、特に大きな押圧力を付与して運転する際
には破損するおそれがあった。また、前記トップロール
は紙面を直接押圧するものであるから、その形状は精度
のよい円筒状であることが要求され、しかも、その表面
は極めて円滑に仕上げる必要がある。しかし、花崗岩を
削り出してそのようなトップロールを作製することは、
非常に手間がかかるばかりでなく、花崗岩は天然のもの
を使用するため材料そのものが不足している等の問題も
あって、全体的に高コストなものとなっていた。以上の
ごとく、天然の花崗岩を用いてトップロールを作製する
場合には種々の不都合があり、未だ改善の余地があっ
た。

【０００３】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、紙離れが良好でありながら靱性に優れ、比
較的安価な製紙用トップロール装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

（構成１）本発明の製紙用トップロール装置は、請求項
１に記載したごとく、外周面に多数の通気孔を備えたロ
ールを設け、前記多数の通気孔から外方に気体を吐出さ
せる気体供給機構を設けた点に特徴を有する。 （作用・効果）本構成のごとく、気体供給機構を用いて
前記多数の通気孔から外方に気体を吐出させれば、当該
吐出気体を前記トップロールと前記紙との間に積極的に
侵入させることができ、よって、前記紙を前記トップロ
ールから離れ易くすることができる。

【０００５】（構成２）本発明の製紙用トップロール装
置は、請求項２に記載したごとく、前記ロールと紙との
非接触位置に対し、紙の入側近傍から出側近傍にかけて
前記ロールの外周面を被覆すると共に、この被覆された
外周面からの気体の吐出を阻止する気体吐出阻止手段を
設けて構成することができる。 （作用・効果）本構成のごとく、前記ロールの外周面の
うち、前記紙との接触位置を除く殆どの範囲からの気体
の吐出を阻止することは、つまり、前記紙との接触位置
近傍のみに気体を吐出させることを意味する。前記内部
空間に供給された気体は、前記周壁部を貫通する際に通
気抵抗の大きい部分を避けて流れるのが普通である。当
該ロールの場合、前記紙との接触位置では前記通気孔が
塞がれることになるから、通気抵抗は、この接触位置で
最大となる。しかし、紙離れを良くするためには当該接
触位置に重点的に気体を供給する必要がある。本構成の
気体吐出阻止手段を設ければ、前記通気抵抗に打ち勝っ
て紙との接触位置に気体を供給することができるから、
前記ロールの紙離れの良さを向上させることができる。

【０００６】（構成３）本発明の製紙用トップロール装
置は、請求項３に記載したごとく、前記ロールと紙との
非接触位置に対し、紙の入側近傍から出側近傍にかけて
前記ロールの外周面との間に案内空間を有する状態に被
覆すると共に、この被覆された外周面から吐出された気
体を、前記紙の入側近傍および出側近傍まで案内して供
給する吐出気体案内手段を設けて構成してもよい。 （作用・効果）本構成の吐出気体案内手段を設ければ、
前記外周面のうち、前記紙と接触する位置以外の位置か
ら吐出された空気を、前記接触位置の前後から、前記ト
ップロールと前記紙との間に割り込ませるように供給す
ることができる。この場合、前記トップロールの入側に
案内供給される空気は、前記トップロールと前記紙との
間に空気層を形成するように働くから、両者が密着する
ことを防止するよう機能する。一方、前記トップロール
の出側に案内供給される空気は、前記トップロールと前
記紙との間に割って入る作用を有するから、紙離れ作用
を助長するよう機能する。以上の結果、前記ロールの紙
離れの良さを向上させることができる。

【０００７】（構成４）さらに、本発明の製紙用トップ
ロール装置は、請求項４に記載したごとく、そのロール
をＨＩＰ処理成形した高速度工具鋼で構成することがで
きる。 （作用・効果）本構成のロールは、例えば、高速度工具
鋼の金属粉末をＨＩＰ処理成形して作製するとができ
る。この場合には、前記ロールを形成すると同時に、当
該ロールを形成する金属そのものを微細空間を有する多
孔質金属とすることができる。よって、前記通気孔を別
途加工する場合に比べて、前記ロールを効率的に安価に
作製することができる。また、材質が高速度工具鋼であ
るから、高強度で耐摩耗性に優れたロールを得ることが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【０００９】（概要）本発明の製紙用トップロール装置
は、例えば、脱水を行う抄紙機に用いる。通常、前記抄
紙機は、図１に示すごとく二つのロールＲ、即ち、紙１
を押圧するためのトップロール２と、このトップロール
２に対向させたボトムロール３とを有する。先の工程で
形成され、多くの水分を含んだ前記紙１は、前記トップ
ロール２と前記ボトムロール３との間に通されて加圧脱
水される。前記紙１の供給は、前記紙１の水分を吸収さ
せる等の目的でフェルト４等を重ねた状態で行う。前記
トップロール２は、上記のごとく前記紙１を大きな力で
押圧するものであるが、前記紙１が当該トップロール２
を通り抜けた後に前記トップロール２の表面に付着して
破れる等の不都合を回避するためには、次に示すような
幾つかの作用効果を有する必要がある。つまり、当該ト
ップロール２を通過したあとの紙離れがよいこと、ある
いは、大きな荷重に対して耐割れ性を有すること、正確
な円筒状表面を有していて面粗度が細かいこと、製紙工
程で生成するピッチなどが付着し難いこと、さらには、
耐摩耗性に優れ、紙の原料である木材や古紙パルプに含
まれている各種の酸に対して耐蝕性を有することなどが
必要とされる。本発明においては、前記トップロール２
を金属で形成し、かつ、紙離れを良くするために、前記
トップロール２の表面と前記紙１との間に積極的に気体
を供給する。

【００１０】（トップロール）本発明に用いるトップロ
ール２は、図１に示すごとく、例えば円筒形状に形成
し、当該トップロール２の周壁部５には、当該トップロ
ール２の内部空間６から当該トップロール２の外周面７
に通じる通気孔８を多数設ける。そして、別に設けた気
体供給機構９によって、当該トップロール２の内部空間
６に空気等の気体を供給する。本構成の製紙用トップロ
ール装置によれば、その周壁部５を貫通した空気が、前
記トップロール２と前記紙１との間に侵入することとな
るから、前記紙１を前記トップロール２から引離し易く
することができる。前記通気孔８は、当該トップロール
２を構成する金属そのものを多孔質金属とすることで得
ることができる。このような多孔質の金属としては、例
えば、金属粉末をＨＩＰ処理したり、あるいは、焼結処
理することで得ることができる。前記通気孔８のサイズ
・形状等は、金属粉末の粒径やＨＩＰ処理条件あるいは
焼結処理条件を選択するとで種々変更可能である。前記
金属粉末も各種の金属から任意に選択することができる
が、例えば、高速度工具鋼を用いた場合には、高強度で
耐摩耗性に優れたトップロール２を得ることができる。
また、多数の通気孔８を有するトップロール２を得るに
は、こららの通気孔８を各種の加工によって形成しても
よい。例えば、円筒形状のトップロール２を形成した
後、その周壁部５にドリルを用いて機械的に通気孔８を
加工してもよいし、レーザービームなどを用いて溶融加
工してもよい。以上のごとく、前記トップロール２を金
属製とすることで、従来の花崗岩製のトップロール２に
比べて、靱性などに優れたトップロール２を得ることが
でき、また、当該トップロール２に対して種々の加工を
容易に行えるばかりでなく、材料が不足することもな
い。

【００１１】（気体供給機構）前記トップロール２の内
部空間６への空気供給は、例えば前記トップロール２の
軸方向端部から行う。詳細図は省略するが、気体供給路
１０と前記トップロール２の軸端部との接続部等は密封
状態にする必要がある。これにより、前記トップロール
２の内部空間６に供給された空気が、前記通気孔８から
ではなく、前記接続部等から外部に漏洩するのを防止す
ることができる。本構成であれば、前記トップロール２
の内部空間６に供給した空気の殆ど全てを、確実に前記
トップロール２の外周面７から吐出させることができ
る。よって、前記紙１が前記トップロール２を通過する
際に、前記トップロール２と前記紙１との間に吐出空気
が侵入することとなり、紙離れを良くすることができ
る。このような気体供給機構９を設ければ紙離れを向上
させることができると考えられるが、さらに、以下の手
段を設けることで、紙離れの良さをより向上させること
ができる。

【００１２】図２には、前記トップロール２の周囲に気
体吐出阻止手段１１を設けた例を示す。ここでは、前記
トップロール２と紙１との非接触位置に対し、前記紙１
の入側近傍から出側近傍にかけて前記トップロール２の
外周面７を被覆するようなカバー体Ｃ１を設け、このカ
バー体Ｃ１によって被覆された前記外周面７からの気体
の吐出を阻止する構成とする。前記内部空間６に供給さ
れた空気は、前記周壁部５を貫通する際に通気抵抗の小
さい経路を流れるのが普通である。図１のように、前記
トップロール２の外周面７が全て開放されている場合、
通気抵抗の小さい部分は、前記トップロール２と前記紙
１との接触位置を除いた部分である。よって、前記トッ
プロール２と前記紙１との接触位置近傍に重点的に空気
を吐出させるためには、その他の外周面７からの吐出を
できるだけ阻止することが有効である。そのためには、
例えば、前記カバー体Ｃ１を前記トップロール２の外周
面７に略摺接させて設ける。この場合、前記トップロー
ル２の回転に過剰な抵抗を与えるのは好ましくないか
ら、前記カバー体Ｃ１の内面と前記外周面７との間に
は、幾らかの隙間を設ける必要があると考えられる。た
だし、このような隙間を設けたとしても、前記トップロ
ール２の外周面７には前記紙１からの水分による水膜が
形成されており、当該水膜が前記隙間を充填して気体の
吐出を有効に阻止すると考えられる。また、この他の構
成として、図３に示したごとく、前記カバー体Ｃ１の周
縁部のみが前記トップロール２の外周面７と摺接してい
るだけでもよい。つまり、前記カバー体Ｃ１と前記外周
面７との間に多少の空間が存在しても、当該空間が外気
と通気していなければ、前記トップロール２の内部空間
６に供給した空気は、紙１との接触位置に対して有効に
供給される。以上のごとく、本構成の気体吐出阻止手段
１１を設ければ、前記トップロール２と前記紙１との接
触位置近傍に対して重点的に空気を吐出させることとな
って、紙離れの良さを向上させることができる。

【００１３】一方、前記気体供給機構９は、図４に示す
ごとく、前記トップロール２の周囲に吐出気体案内手段
１２を設けて構成することもできる。当該吐出気体案内
手段１２は、上記の気体吐出阻止手段１１とは異なり、
前記外周面７に係る全ての位置から気体が吐出すること
を許容するものである。ただし、前記紙１との接触位置
近傍以外の位置から吐出された空気は、全て前記接触位
置近傍に案内される。当該吐出気体案内手段１２は、例
えば、前記トップロール２と前記紙１との非接触位置に
対し、前記紙１の入側近傍から出側近傍にかけて前記ト
ップロール２の外周面７との間に案内空間１３を有する
状態にカバー体Ｃ２を用いて被覆すると共に、この被覆
された外周面７から吐出された気体を、前記カバー体Ｃ
２が前記紙１の入側近傍および出側近傍まで案内して供
給するよう構成する。本構成であれば、前記紙１と接触
する位置以外の位置に吐出された空気を、前記接触位置
の前後から、前記トップロール２と前記紙１との間に割
り込ませるように供給することができる。この場合、前
記トップロール２の入側に供給される空気は、前記トッ
プロール２と前記紙１との間に空気層を形成するように
働くから、両者が密着することを防止するよう機能す
る。一方、前記トップロール２の出側に排出される空気
は、前記トップロール２と前記紙１との間に割って入る
作用を有するから、紙離れ作用を助長するよう機能す
る。

【００１４】また、当該吐出気体案内手段１２は、図５
に示すごとく、前記案内空間１３に吐出された空気を前
記紙１の出側のみに案内するよう構成することもでき
る。紙離れを良くするということは、即ち、前記トップ
ロール２を通過した後、前記紙１が前記トップロール２
の外周面７から離間し易くすることに他ならない。よっ
て、前記外周面７と前記紙１との間に空気を供給する場
合にも、主に紙１の出側に対して供給するのが効果的で
あると考えられる。しかも、前記トップロール２は高速
回転しているから、前記カバー体Ｃ２を図４のごとく装
着した場合には、前記案内空間１３に吐出された空気は
当該トップロール２の回転に伴われて紙１の入り側のみ
に案内される事態も想定される。そこで、図５に示すご
とく、吐出空気を案内する開口を前記紙１の出側のみに
設ければ、案内空気を前記トップロール２と紙１との接
触部分に対してより効果的に割り込ませることができ、
紙離れの良さを向上できると考えられる。

【００１５】尚、特許請求の範囲において図面を参照
し、図面との対照を便利にするために符号を記すが、当
該記入により本発明が添付図面の構成に限定されるもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製紙用トップロール装置を示す説明図

【図２】本発明に係る気体吐出阻止手段の一例を示す説
明図

【図３】本発明に係る気体吐出阻止手段の一例を示す説
明図

【図４】本発明に係る吐出気体案内手段の一例を示す説
明図

【図５】本発明に係る吐出気体案内手段の一例を示す説
明図

【符号の説明】

１ 紙 ７ 外周面 ８ 通気孔 ９ 気体供給機構 １１ 気体吐出阻止手段 １２ 吐出気体案内手段 １３ 案内空間 Ｒ ロール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面（７）に多数の通気孔（８）を備
   えたロール（Ｒ）を設け、前記多数の通気孔（８）から
   外方に気体を吐出させる気体供給機構（９）を設けた製
   紙用トップロール装置。
2. 【請求項２】 前記ロール（Ｒ）と紙（１）との非接触
   位置に対し、紙（１）の入側近傍から出側近傍にかけて
   前記ロール（Ｒ）の外周面（７）を被覆すると共に、こ
   の被覆された外周面（７）からの気体の吐出を阻止する
   気体吐出阻止手段（１１）を設けた請求項１に記載の製
   紙用トップロール装置。
3. 【請求項３】 前記ロール（Ｒ）と紙（１）との非接触
   位置に対し、紙（１）の入側近傍から出側近傍にかけて
   前記ロール（Ｒ）の外周面（７）との間に案内空間（１
   ３）を有する状態に被覆すると共に、この被覆された外
   周面（７）から吐出された気体を、前記紙（１）の入側
   近傍および出側近傍まで案内して供給する吐出気体案内
   手段（１２）を設けた請求項１に記載の製紙用トップロ
   ール装置。
4. 【請求項４】 前記ロール（Ｒ）が、ＨＩＰ処理成形さ
   れた高速度工具鋼からなる請求項１から３の何れかに記
   載の製紙用トップロール装置。