JP2023086488A - ウエブの平滑化装置及び抄紙装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は上記した課題を解決するものであり、装置の占有面積を小さくしつつ、ウエブを平滑化することの可能なウエブの平滑化装置及び抄紙装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明にかかるウエブの平滑化装置は、ウエブＷを搬送するベルト４８と、前記ベルト４８により搬送される前記ウエブＷを、前記ベルト４８との間で、周面で挟持しつつ回転する回転体５０と、前記回転体５０に設けられ、前記ウエブＷを加熱するための加熱部６２と、前記周面の所定範囲で、前記ベルト４８を前記ウエブＷから離間させる離間部７１と、前記離間部７１において、前記周面に対し前記ウエブＷを所定圧力で押圧する押圧ローラ７５とを備えた。また、前記構成において、前記押圧ローラ７５は、前記ウエブＷの長手方向に直交する幅方向に沿って延在し、前記押圧ローラ７５の前記ウエブＷを押圧する押圧部の前記幅方向の長さは、前記ウエブの前記幅方向の長さより短く形成される。【選択図】図２

Description

本発明は抄紙装置及び湿紙の脱水方法に関するものである。

ウエブを平滑化するための機構に関し下記特許文献１には、フェルトによって脱水処理した湿紙を、平滑なベルトに転移して搬送しつつ、プレスローラで押圧する機構が開示されている。

特許第5599234号公報

上記特許文献１に記載の装置では、湿紙をフェルトで脱水処理するために、装置が大掛かりとなる。

本発明は上記した課題を解決するものであり、装置の占有面積を小さくしつつ、ウエブを平滑化することの可能なウエブの平滑化装置及び抄紙装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかるウエブの平滑化装置は、ウエブを搬送するベルトと、前記ベルトにより搬送される前記ウエブを、前記ベルトとの間で、周面で挟持しつつ回転する回転体と、前記回転体に設けられ、前記ウエブを加熱するための加熱部と、前記周面の所定範囲で、前記ベルトを前記ウエブから離間させる離間部と、前記離間部において、前記周面に対し前記ウエブを所定圧力で押圧する押圧ローラとを備えた。

また、前記構成において、前記押圧ローラは、前記ウエブの長手方向に直交する幅方向に沿って延在し、前記押圧ローラの前記ウエブを押圧する押圧部の前記幅方向の長さは、前記ウエブの前記幅方向の長さより短く形成される。

そして、前記各構成において、前記押圧ローラは、前記ウエブの長手方向に直交する幅方向に沿って延在し、前記押圧ローラの前記幅方向の長さは、前記回転体の下流側に設置された裁断部において、前記ウエブの前記幅方向両端部分が前記長手方向に沿って裁断され、除去されて製造される裁断物の前記幅方向の長さより、長く形成される。

更に、前記各構成において、前記ウエブの搬送方向で前記離間部より所定量上流側の位置に設置され、前記ウエブの先端部分を前記周面に付着させる付着部を備えた。

更に、前記各構成において、前記付着部は、前記ベルトをかけ渡す一個のローラに設けられ、前記ローラは、前記周面に対向配置され、前記ローラにかけられた前記べルトと前記周面との間に隙間が形成され、前記隙間の大きさは、前記ウエブの先端部分より後続の部分の厚さより大きい。

更に、前記各構成において、前記ウエブの異常な搬送を検知する検出部を備えた。

更に、前記各構成において、前記検出部が、前記周面での前記ウエブのジャムによる搬送不良を検出したとき、前記回転体を逆方向に回転させるよう前記回転体の動作を制御するジャム制御部を備えた。

更に、前記各構成において、前記押圧ローラによる前記ウエブの押圧力を調整する調整部を備え、前記検出部の検出結果に基づき、前記調整部を制御する押圧制御部を備えた。

更に、前記各構成において、前記押圧制御部は、前記ウエブの先端部分より後続の部分が、前記押圧ローラの上流側で前記周面から所定値以上離れたことを前記検出部が検出したとき、前記押圧ローラの押圧力を弱くするよう制御する。

更に、前記各構成において、前記ウエブが所定割合の水分を含有する。

更に、本発明に係る抄紙装置は、前記各構成のウエブの平滑化装置を備えた。

本発明によれば、ウエブを搬送するベルトと、前記ベルトにより搬送される前記ウエブを、前記ベルトとの間で、周面で挟持しつつ回転する回転体と、前記回転体に設けられ、前記ウエブを加熱するための加熱部と、前記周面の所定範囲で、前記ベルトを前記ウエブから離間させる離間部と、前記離間部において、前記周面に対し前記ウエブを所定圧力で押圧する押圧ローラとを備えたので、加熱部を備えた回転体の周面に、押圧ローラによってウエブを押圧し、ウエブを平滑化することができる。また、簡単な構成なので装置の占有面積を小さくできる。

また、前記押圧ローラは、前記ウエブの長手方向に直交する幅方向に沿って延在し、
前記押圧ローラの前記ウエブを押圧する押圧部の前記幅方向の長さは、前記ウエブの前記幅方向の長さより短く形成される場合は、押圧部によってウエブの幅方向両側端部分を押圧しない。よって、ウエブの幅方向両端部分が回転体に貼り付いて剥離困難となるのを抑制できる。

そして、前記押圧ローラは、前記ウエブの長手方向に直交する幅方向に沿って延在し、前記押圧ローラの前記幅方向の長さは、前記回転体の下流側に設置された裁断部において、前記ウエブの前記幅方向両端部分が前記長手方向に沿って裁断され、除去されて製造される裁断物の前記幅方向の長さより、長く形成される場合は、裁断により得られる裁断物の平滑性が維持され、美しい仕上がりとすることができる。

更に、前記ウエブの搬送方向で前記離間部より所定量上流側の位置に設置され、前記ウエブの先端部分を前記周面に付着させる付着部を備えた場合は、離間部でベルトがウエブから離間しても付着部によってウエブの先端部分が回転体の周面に確実に付着させることができ、押圧ローラによってウエブを押圧し、平滑化できる。

更に、前記付着部は、前記ベルトをかけ渡す一個のローラに設けられ、前記ローラは、前記周面に対向配置され、前記ローラにかけられた前記べルトと前記周面との間に隙間が形成され、前記隙間の大きさは、前記ウエブの先端部分より後続の部分の厚さより大きい場合は、ウエブの先端部分をより確実に周面に付着させることができるとともに、ウエブの後続の部分にベルトの凹凸が形成されるのを抑制することができる。

更に、前記ウエブの異常な搬送を検知する検出部を備えた場合は、検出部によってウエブの異常な搬送を検知できる。

更に、前記検出部が、前記周面での前記ウエブのジャムによる搬送不良を検出したとき、前記回転体を逆方向に回転させるよう前記回転体の動作を制御するジャム制御部を備えた場合は、ウエブの先端部分を上流側へ逆搬送することで、適切にジャム処理することができる。

更に、前記押圧ローラによる前記ウエブの押圧力を調整する調整部を備え、前記検出部の検出結果に基づき、前記調整部を制御する押圧制御部を備えた場合は、押圧ローラの押圧によってウエブの異常な搬送が生じたときに、押圧力を調整することができる。

更に、前記押圧制御部は、前記ウエブの先端部分より後続の部分が、前記押圧ローラの上流側で前記周面から所定値以上離れたことを前記検出部が検出したとき、前記押圧ローラの押圧力を弱くするよう制御する場合は、ウエブの搬送不良を自動で解消することができる。

更に、前記ウエブが所定割合の水分を含有する場合は、水分を含有するウエブを押圧ローラによって押圧することで、ウエブの平滑性を容易に向上することができる。

更に、本発明に係る抄紙装置は、前記各構成のウエブの平滑化装置を備えたので、抄紙により得られる紙の平滑性を向上可能である。

本発明の一実施形態に係る抄紙装置を備えた製紙装置の構成概略図である。 前記抄紙装置の概略構成を示す縦断面図である。 前記抄紙装置のウエブの平滑化装置周辺の部分拡大図である。 前記ウエブの平滑化装置を説明する図である。 前記抄紙装置の使用態様を説明する図である。

（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抄紙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１０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、裁断部４及び各部を制御する制御部９を備えてなる。尚、以下の第１～第４の実施形態では、本発明にかかる抄紙装置Ｑが、古紙１０を原料として裁断物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を離解してパルプ懸濁液を製造する。脱墨部２は、再生パルプ製造部１において製造されたパルプ懸濁液を脱墨する。抄紙部３は、脱墨部２において得られた脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙してウエブＷを形成し、得られたウエブＷを脱水し、乾燥する。裁断部４は、抄紙部３において得られた裁断前のウエブＷを裁断することにより仕上げを行って定型サイズの裁断物７を得る。制御部９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を構成する抄紙装置Ｑ及び裁断部４の概略構成を示す縦断面図である。抄紙部３は、ウエブ形成部１１、脱水部１４及び乾燥部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、脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー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、パルプ懸濁液を貯留する貯留部１８と、貯留部１８に貯留するパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー２３上に流出させる流出部１９と、貯留部１８の底部に形成されたパルプ懸濁液の流入部２０とを備える。

流入部２０は、脱墨部２から脱墨後のパルプ懸濁液を取出し、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、抄紙ワイヤー２３と、抄紙ワイヤー２３を走行させる図示しないワイヤー駆動部とを備える。抄紙ワイヤー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。抄紙ワイヤー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。

抄紙ワイヤー２３は、ヘッドボックス１２から供給されるパルプ懸濁液を濾過してウエブＷを形成する。上側を走行する往路軌道の抄紙ワイヤー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はパルプ懸濁液を水切りする。各水切り板２６は抄紙ワイヤー２３の走行方向と交差する左右幅方向に向けて延在し、抄紙ワイヤー２３の下面に摺接される。これにより、水切り板２６が抄紙ワイヤー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、または抄紙ワイヤー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。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。

脱水部１４は、脱水ローラ４５を備える。脱水ローラ４５は、抄紙ワイヤー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、抄紙ワイヤー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、ワイヤー駆動部に連結機構を介して連結され、抄紙ワイヤー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。

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、ＥＰＤＭ，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。抄紙ワイヤー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。しかし、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に示す乾燥部１５は、ベルト４８、回転体５０、加熱部６２、平滑部７０、温度センサ６６及び剥離部５５を備えている。ベルト４８は、抄紙ワイヤー２３から受け渡されたウエブＷを搬送する。ベルト４８は、無端状に形成され、回転体５０及び複数のローラ４９に掛け渡されている。

ベルト４８は、回転体５０の周面の図２における左部から反時計周りに上部まで巻回される。ベルト４８は、回転体５０の図２における左側で、上方に向けて突出して走行する抄紙ワイヤー２３に対向するよう上方に向けて突出して走行する。抄紙ワイヤー２３とベルト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。ベルト４８は、抄紙ワイヤー２３からウエブＷが受け渡される受渡部４７を備える。受渡部４７は、抄紙ワイヤー２３の走行方向が転換される転換位置Ｔの近傍に設けられる。受渡部４７は、ベルト４８が走行方向を転換する位置に設けられる。ベルト４８は、図示しないベルト駆動部によって走行駆動される。

ベルト４８は、ウエブＷを搬送する。そして、ベルト４８は回転体５０に巻回された範囲で、ウエブＷを回転体５０との間で挟持して搬送する。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。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の乾燥効率が高い点で好ましい。

ベルト４８は周回走行する。ベルト４８は、平滑部７０に設けられた離間部７１において、ウエブＷから離間される。ベルト４８の内方には、内方ローラ７３が設置され、ベルト４８の外方には、ベルト４８を回転体５０から退避させる退避ローラ７２が設置される。

回転体５０は、ベルト４８により搬送されるウエブＷを、ベルト４８との間で、周面で挟持しつつ回転する。回転体５０は中空円筒状に形成された筒体５８を備える。筒体５８は、左右の側面が円盤形状の蓋体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。支持ローラ６１は周回走行するベルト４８の内方に設置される。筒体５８は、ベルト４８が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。

加熱部６２は、回転体５０に設けられる。加熱部６２は、ウエブＷを加熱する。図２では、加熱部６２が筒体５８の内周面に設置される場合を示す。加熱部６２の種類、形状は限定されないが、例えば、加熱部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により構成することができる。加熱部６２は、回転体５０の内周面に全周に亘って貼着されている。

平滑部７０は、ウエブＷの平滑性を向上させる。平滑部７０は、ウエブの平滑化装置を構成する。平滑部７０は、回転体５０の図２における左下部分に設けられる。図３は、平滑部７０及びその周辺の部分拡大図である。平滑部７０は、離間部７１、押圧ローラ７５、調整部７７、検出部７６及び付着部６７、を備える。

離間部７１は、回転体５０の周面の所定範囲で、ベルト４８をウエブＷから離間させる機構である。離間部７１は、複数の退避ローラ７２を備える。退避ローラ７２は周回走行するベルト４８の外方に設置される。退避ローラ７２は、押圧ローラ７５を介し、ベルト４８の走行方向の上流及び下流にそれぞれ設置される。退避ローラ７２は、回転体５０との間でウエブＷを挟持し走行するベルト４８を、部分的に回転体５０から離間させる。退避ローラ７２は平滑部７０においてベルト４８を退避位置で走行させる。

押圧ローラ７５は、離間部７１において、回転体５０の周面に対しウエブＷを所定圧力で押圧する。押圧ローラ７５は、ウエブＷの長手方向に直交する幅方向Ｈに沿って延在する。押圧ローラ７５は、押圧部８５と回転軸８４とを備える。押圧部８５は、ウエブＷを押圧する。図４は押圧ローラ７５の幅方向Ｈの長さを説明するための図であって、押圧ローラ７５、押圧ローラ７５の上方に設置された支持ローラ６１１及び回転体５０を後側から見た図である。図４では説明の都合上ベルト４８を一点鎖線で示している。

押圧部８５の幅方向Ｈの長さＬｒは細い実線で示すウエブＷの幅方向Ｈの長さＬｗより短く形成される。これより、ウエブＷの幅方向Ｈの左右の両側縁領域Ｅは、押圧ローラ７５によって押圧されない。

また、押圧ローラ７５の幅方向Ｈの長さＬｒは、回転体５０の下流側に設置された裁断部４において、ウエブＷの幅方向Ｈ両側端部分Ｅが長手方向に沿って裁断され、除去されて製造される裁断物７の幅方向Ｈの長さＬｓより、長く形成される。

ウエブＷの側端部分Ｅは回転体５０の下流側に設置された裁断部４において裁断され、廃棄されるか、または改めて再生処理に用いられる。よって、この側端部分Ｅを平滑化する必要はない。一方、この側端部分Ｅは、繊維の状態や厚さが安定せず、局部的に厚くなったり薄くなったりする。ウエブＷの乾燥時この側端部分Ｅが回転体５０に貼りついてしまうと、乾燥後ウエブＷを回転体５０から剥離し辛くなる。側端部分Ｅが裁断部４において、回転体５０から適切に剥離できなかった場合には、その剥離できなかった側端部分Ｅの箇所を起点として後続のウエブＷが連なって剥離されなくなり、回転体５０へ巻き付くことがある。更に、ウエブＷの側端部分Ｅに塊状の繊維があると、押圧ローラ７５でこのような繊維を押圧することで、回転体５０に密着することがある。

そこで、ウエブＷの平滑化のため押圧ローラ７５でウエブＷを押圧する場合であっても、押圧ローラ７５の幅方向Ｈの長さＬｒをウエブＷの幅方向の長さＬｗより短くすることによって、押圧ローラ７５でウエブＷの側端部分Ｅを押圧しないようにし、ウエブＷの側端部分Ｅが回転体５０に貼り付かないようにできる。また、ウエブＷの側端部分Ｅに塊状の繊維があるときでも、剥離部５５でスクレーパー等を回転体５０に接触させることでこのような繊維を容易に回転体５０から剥離することができる。

調整部７７は押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧力を調整する。調整部７７は図示しない駆動部、カム７８、カムフォロア７９、弾性部材８１及び軸受８２を備える。カム７８は駆動部の駆動により回転する。カムフォロア７９は、カム７８の回転に伴って、回転体５０に対し近接離間する方向に移動可能に設置される。カムフォロア７９の一部の領域はカム７８に当接する。カムフォロア７９の他の領域は、バネなどの弾性部材８１の一方の端部を係止する。弾性部材８１の他方の端部は、軸受８２に係止される。軸受８２は、押圧ローラ７５の回転軸８４を回動自在に軸支する。

検出部７６は、ウエブＷの異常な搬送を検知する。検出部７６は、回転体５０の周面でのウエブＷのジャムによる搬送不良を検出することができる。また、検出部７６は、ウエブＷの先端部分より後続の部分Ｋが、押圧ローラ７５の上流側で、回転体５０の周面から所定値以上離れたことを検出することができる。押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧時間が所定時間以上になると、押圧ローラ７５の上流側に徐々に水分が滞留する。過剰な水分が押圧ローラ７５の上流側に滞留すると、図5に示すように、やがてウエブＷは回転体５０の周面から局部的に離れてたるみＤが生じることがある。このとき、回転体５０の周面と剥離したウエブＷとの間には、水分が蓄積されている。検出部７６は、このようにウエブＷが回転体５０の周面から所定値以上離れたことを検出する。

検出部７６の構成は特に限定されないが、例えば発光素子及び受光素子からなる透過センサを用いることができる。発光素子及び受光素子は、押圧ローラ７５の上流側で、図４に示すように、回転体５０の幅方向Ｈ両側に離間して設置される。発光素子から受光素子への光線は、回転体５０の周面からの距離Ｎが、例えば０．１ｍｍ～５０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ～３０ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍといった程度離れた位置を通過する。これより、ウエブＷが正常に搬送されているときには通光となり、ウエブＷのジャムが発生したときや、ウエブＷが周面から所定値以上離れたときに遮光となる。

付着部６７は、ウエブＷの搬送方向で離間部７１より所定量上流側の位置に設置され、ウエブＷの先端部分Ｇを回転体５０の周面に付着させる。図２、４では、付着部６７は、押圧ローラ７５の設置位置よりウエブＷの搬送方向上流側で回転体５０を支持する支持ローラ６１１に設けられる場合を示す。

支持ローラ６１１は、図４では、押圧ローラ７５の上方に示される。支持ローラ６１１は幅方向Ｈに沿って延在する。支持ローラ６１１は幅方向Ｈ両端部の直径が大きく、その間の部分の直径が両端部より小さく形成されている。支持ローラ６１１は、支持部６３及び付着部６７を備える。支持部６３は、支持ローラ６１１の直径が大きく形成された両端部に設けられる。支持部６３は、ベルト４８を介して回転体５０を支持する。付着部６７は左右一対の支持部６３の間に設けられる。付着部６７は支持部６３より直径が小さく形成される。

図３に示すように、付着部６７にかけられたベルト４８の表面と、回転体５０の周面との間に隙間Ｍが形成されている。よって、付着部６７はベルト４８を介して回転体５０の周面に接触しなくなっている。隙間Ｍの大きさは、ウエブＷの先端部分Ｇの厚さより小さく、後続の部分Ｋの厚さより大きく設定される。

ウエブＷの先端部分Ｇが付着部６７の設置位置を通過する際、回転体５０の周面とベルト４８との間でウエブＷの先端部分を挟持され、押圧される。一方、隙間Ｍは、ウエブＷの先端部分Ｇより後続の部分Ｋが付着部６７の設置位置を通過する際には、回転体５０の周面とベルト４８との間で挟持されない。

例えば、ウエブＷの先端部分Ｇの厚さが１．５ｍｍ～２．０ｍｍ程度で、ウエブＷの先端部分Ｇより後続の部分Ｋの厚さが０．３ｍｍ～０．５ｍｍ、ベルト４８の厚さが０．７ｍｍであるとき、ベルト４８から回転体５０の周面までの隙間Ｍを、０．７ｍｍとすることができる。

温度センサ６６は、図２に示すように、回転体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。剥離部５５は、回転体５０の上部後方であって温度センサ６６より回転体５０の回転方向上流側に設置される。剥離部５５は、スクレーパにより構成される。剥離部５５はベルト４８から乾燥後のウエブＷを剥がし、ウエブＷを裁断部４へと案内する。

（裁断部）
図１に示す裁断部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４３を備えている。裁断刃４３は、左右一対のスリッター４１とカッター４２とを備える。スリッター４１は、丸刃により構成される。カッター４２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４３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９は、古紙再生処理装置１００全体の動作を制御する。制御部９はジャム制御部９１、押圧制御部９２を備える。ジャム制御部９１は、検出部７６が、回転体５０の周面でのウエブＷのジャムによる搬送不良を検出したとき、回転体５０を逆方向に回転させるよう回転体５０の動作を制御する。押圧制御部９２は、検出部７６の検出結果に基づき、調整部７７を制御する。そして、押圧制御部９は、ウエブＷの先端部分より後続の部分Ｋが押圧ローラ７５の上流側で回転体５０の周面から所定値以上離れたことを検出部７６が検出したとき、押圧ローラ７５の押圧力を弱くするよう制御することができる。

制御部９は、ウエブＷの先端部分Ｇが付着部６７を通過しているときに、回転体５０の加熱部６２の温度や、回転体５０の回転速度を制御することができる。これより、ウエブＷの先端部分Ｇが回転体５０の周面に適切に付着するよう調整できる。

（作用）
本実施形態にかかる古紙再生処理装置１００の作用につき以下に説明する。まず、再生パルプ製造部１において所定量の古紙１０を所定量の水とともに所定時間攪拌することで、パルプ懸濁液を製造する。次に、得られたパルプ懸濁液を脱墨部２へ送り、脱墨処理を行って、脱墨後のパルプ懸濁液を得る。脱墨後のパルプ懸濁液に対し、脱墨部２においてまたは脱墨部２から抄紙部３への流通経路の途中位置で加水し、抄紙に適する所定のパルプ濃度に調製し、抄紙部３のヘッドボックス１２へ送る。

パルプ懸濁液は、ヘッドボックス１２の流入部２０から貯留部１８に流入する。そして、パルプ懸濁液は、流出部１９から抄紙ワイヤー２３上に流出される。抄紙ワイヤー２３上に供給されたパルプ懸濁液は、液体分が抄紙ワイヤー２３の網目を通り抜ける。その後、パルプ懸濁液の液体分は、抄紙ワイヤー２３の内方位置で水切り板２６により下方の受水部２７へと導かれ、受水部２７で受水された後、白水タンク２９内に収容される。白水タンク２９内の白水は、再生パルプ製造部１や脱墨部２等へ送られ、再利用される。

抄紙ワイヤー２３上に残存したパルプは、所定割合の水分を含有する繊維の層であるウエブＷとして形成される。制御部９は、抄紙ワイヤー２３上で形成されるウエブＷの先端部分の厚さを、この先端部分より後続の部分Ｋの厚さより厚くなるように制御する。

このため制御部９は、ウエブＷの先端部分を形成するときの抄紙ワイヤー２３の走行速度を、ウエブＷの先端部分より後続の部分Ｋを形成するときより遅くするようワイヤー駆動部を制御する。また、これに替えて、制御部９は、ヘッドボックス１２から抄紙ワイヤー２３上へパルプ懸濁液の供給を開始し、ウエブＷの先端部分を形成するときに抄紙ワイヤー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９は、輸送ポンプの駆動量をウエブＷの先端部分を形成するときの方が、ウエブＷの先端部分より後続の部分Ｋ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懸濁液の量を多くすることで、ウエブＷの先端部分を厚くしてもよい。

ウエブＷの先端部分が形成された後、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抄紙ワイヤー２３と脱水ローラ４５との間で挟持され、脱水される。水平方向へ走行する抄紙ワイヤー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、抄紙ワイヤー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抄紙ワイヤー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抄紙ワイヤー２３との間で徐々に脱水される。ウエブＷは、抄紙ワイヤー２３の張力によって押圧される。

ウエブＷの先端部分Ｇ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、ある程度のコシを有することとなる。ウエブＷの先端部分Ｇが抄紙ワイヤー２３の転換位置Ｔに至ったときに、抄紙ワイヤー２３から分離され、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。

抄紙ワイヤー２３から上方へ伸びたウエブＷの先端部分Ｇの長さが、所定長さに至ると、二点鎖線で示すように、ウエブＷの先端部分Ｇは自重によって座屈する。そして、抄紙ワイヤー２３に対向するベルト４８によって支持される。ウエブＷの先端部分Ｇはベルト４８と回転体５０の間に入り込み、これらの当接部分においてベルト４８と回転体５０との間で挟持され搬送される。

ウエブＷの先端部分Ｇが支持ローラ６１1の設置位置に至ると、支持ローラ６１1の付着部６７と回転体５０の周面との間で挟持される。回転体５０の周面とベルト４８との間の隙間Ｍは、ウエブＷの先端部分Ｇの厚さより小さく設定されているので、ウエブＷの先端部分Ｇは支持ローラ６１の付着部６７と回転体５０の周面との間で、ベルト４８とともに挟持搬送され、押圧される。

このように、付着部６７によって回転体５０の周面へウエブＷが押圧されることによって、ウエブＷの先端部分Ｇは所定温度に加熱された回転体５０に十分に押し付けられる。そして、ウエブＷの先端部分Ｇに含まれる水分は加熱され、短時間で蒸発する。これより、ウエブＷの先端部分Ｇは回転体５０に容易に付着され、貼りつけられる。その後ウエブＷの先端部分Ｇが、付着部６７の設置位置より下流側へ搬送され、離間部７１でベルト４８が回転体５０から離間しても、ウエブＷの先端部分Ｇは回転体５０の周面に貼り付いたままとすることができる。離間部７１において回転体５０の周面からウエブＷの先端部分Ｇが離れ、適切に搬送されなくなるのを防止することができる。

一方、ウエブＷの先端部分Ｇより後続の部分Ｋは、先端部分Ｇに比較して厚さが薄く形成されている。そして、付着部６７設置位置では、回転体５０の周面とベルト４８との間の隙間Ｍが、ウエブＷの後続の部分Ｋの厚さより大きく設定されている。仮に、回転体５０の周面に対し、ベルト４８を介して付着部６７によってウエブＷの後続の部分Ｋが接触され、押圧された場合には、ベルト４８表面の凹凸模様が水分を多く含んだウエブＷに深く刻まれてしまう恐れがある。しかし、本実施形態では、周面とベルト４８との間にウエブＷの後続の部分Ｋの厚さより大きい隙間Ｍが形成されているので、付着部６７によって後続の部分Ｋがベルト４８を介して回転体５０の周面に押圧されることはない。よって裁断後に得られる裁断物７の表面の仕上がりをより美しくすることができる。ウエブＷにベルト４８を接触させないために、支持ローラ６１１の退避機構を設ける必要ないので、コストを抑えることができる。

離間部７１において、ベルト４８はウエブＷから離れ、退避ローラ７２に接触しつつ走行する。一方、ウエブＷの先端部分Ｇは、回転体５０の周面に貼り付いたまま回転体５０の回転に伴い下流側へと搬送される。ウエブＷの先端部分Ｇが押圧ローラ７５設置位置に至ると、押圧ローラ７５はウエブＷの先端部分Ｇを回転体５０との間で挟持し押圧する。

押圧ローラ７５がウエブＷを押圧する幅方向Ｈの長さＬｒは、ウエブＷの幅方向Ｈの長さＬｗより短い。これより、ウエブＷの幅方向Ｈの両側端部分Ｅを、押圧ローラ７５によって所定圧力で押圧することがないので、繊維量の不安定なウエブＷの幅方向Ｈ両側端部分を押圧したため、側端部分Ｅが回転体５０に貼りついたり、こびりついたりして剥離し辛くなってしまうといった事態を回避できる。

また、押圧ローラ７５の幅方向Ｈの長さＬｒは、回転体５０の下流側に設置された裁断部４において、ウエブＷの幅方向Ｈ両側端部分Ｅが長手方向に沿って裁断され、除去されて製造される裁断物７の幅方向Ｈの長さＬｓより、長く形成されているので、得られる裁断物７の品質を損なうことはない。

押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧時間が所定時間以上になり、押圧ローラ７５の上流側に徐々に水分が滞留し、検出部７６がウエブＷの先端部分より後続の部分Ｋが押圧ローラ７５の上流側で回転体５０の周面から所定値以上離れ、たるみＤが発生したことを検出すると、押圧制御部９２は調整部７７を制御する。そして、押圧制御部９は、押圧ローラ７５の押圧力を弱くするよう制御することができる。

具体的には、押圧制御部９２は駆動部を所定量駆動する。駆動部の駆動に伴い、カム７８が所定量回転すると、カムフォロア７９が回転体５０に対し離間する方向に移動する。カムフォロア７９の移動によって、弾性部材８１の圧縮された状態が緩み、軸受８２によって軸支された押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧力が所定量弱くなる。

このように押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧力を弱くした状態で、抄紙動作を継続する。所定時間経過後に検出部７６がなおウエブＷのたるみＤを検出したままであると、制御部９は駆動部を再度駆動し、押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧力がさらに弱くなるよう制御する。

その後も同様に、押圧制御部９２は、所定時間ごとに検出部７６によるウエブＷのたるみＤの有無を確認し、これに基づき、駆動部を制御する。押圧制御部９２は、検出部７６がウエブＷの回転体５０の周面からのたるみＤを検出している間、押圧ローラ７５の押圧力を段階的に低下させる。そして、押圧制御部９２は検出部７６がこのたるみＤを検出しなくなると、押圧力を弱くする場合とは逆の方法で押圧ローラ７５の押圧力を段階的に強くするよう制御する。これより、ウエブＷの押圧力を急激に低下、または上昇させることない。また、押圧ローラ７５による必要な最低限の押圧力を維持しつつ、ウエブＷの回転体５０の周面からの剥離を自動で解消することができる。また、得られる裁断物７の平滑性が急激に変動するといったことはなく、高い品質を維持することができる。

検出部７６が回転体５０の周面でのウエブＷのジャムによる搬送不良を検出したとき、ジャム制御部９１は、回転体５０を逆方向に回転させるよう回転体５０の動作を制御する。付着部６７や離間部７７、押圧ローラ７５設置位置及びその周辺は、機構を構成する部品が相互に近接して設置されているために空間が狭く、ウエブＷのジャムによる搬送不良が発生する危険性がある。更に、仮にウエブＷのジャムが発生したために、回転体５０の回転を停止した場合に、使用者が自分でジャムとなったウエブＷを取り除くのも困難である。

また、ウエブＷのジャムが発生しているにもかかわらず、回転体５０が停止されず、通常の回転を継続した場合には、ウエブＷの先端部分Ｇが細く形成され、後続の部分Ｋが厚くなり全体が楔状となって、復旧の非常に困難な状況に陥ることがある。そこで、検出部７６が回転体５０の周面でのウエブＷのジャムによる搬送不良を検出した場合、ジャム制御部９１は、回転体５０を逆方向に回転させるよう回転体５０の動作を制御する。これより、ウエブＷは回転体５０の逆回転に伴って、上流側へ順次移動される。

ウエブＷの先端部分Ｇが支持ローラ６１１より上流側に逆送されると、ベルト４８と回転体５０の周面との間で挟持された状態から開放される。支持ローラ６１１設置位置より上流側は、付着部６７や離間部７７、押圧ローラ７５設置位置よりも広い空間があるので、使用者は、容易に搬送不良となったウエブＷを取り除くことができる。ウエブＷのジャムに起因し、復旧の困難な状況に陥るのを回避できる。

ウエブＷは、加熱部６２で加熱され、乾燥される。尚、回転体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。

乾燥部１５で乾燥されたウエブＷは、剥離部５５によってベルト４８から剥離され、裁断部４に送られる。裁断部４に送られた帯状のウエブＷは、裁断刃で所定のシートサイズに裁断されて裁断物７が完成する。その際、スリッターは、帯状のウエブＷの幅方向両端部分E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、ウエブＷを幅方向Ｈに沿って裁断する。裁断刃により裁断された裁断物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裁断物７の製造に利用される。

以上より、ウエブの平滑化装置は、ウエブＷを搬送するベルト４８と、ベルト４８により搬送されるウエブＷを、ベルト４８との間で、周面で挟持しつつ回転する回転体５０と、回転体５０に設けられ、ウエブＷを加熱するための加熱部６２と、周面の所定範囲で、ベルト４８をウエブＷから離間させる離間部７１と、離間部７１において、周面に対しウエブＷを所定圧力で押圧する押圧ローラ７５とを備えたので、ウエブＷを押圧ローラ７５によって押圧することで、容易にウエブＷを平滑化することができる。また、簡単な構成なので装置の占有面積を小さくできる。

また、押圧ローラ７５は、ウエブＷの長手方向に直交する幅方向Ｈに沿って延在し、押圧ローラ７５のウエブＷを押圧する押圧部８５の幅方向Ｈの長さＬｒは、ウエブＷの幅方向Ｈの長さＬｗより短く形成されるので、押圧部８５によってウエブＷの幅方向Ｈ両側端部分Ｅを押圧しない。よって、ウエブＷの幅方向Ｈ両端部分Ｅが回転体５０に貼り付いて剥離困難となるのを抑制できる。

そして、押圧ローラ７５は、ウエブＷの長手方向に直交する幅方向Ｈに沿って延在し、押圧ローラ７５の幅方向Ｈの長さＬｒは、回転体５０の下流側に設置された裁断部４において、ウエブＷの幅方向Ｈ両端部分Eが前記長手方向に沿って裁断され、除去されて製造される裁断物７の幅方向Ｈの長さＬｓより、長く形成されるので、裁断により得られる裁断物７の平滑性が維持され、美しい仕上がりとすることができる。

更に、ウエブＷの搬送方向で離間部７１より所定量上流側の位置に設置され、ウエブＷの先端部分Ｇを周面に付着させる付着部６７を備えたので、離間部７１でベルト４８がウエブＷから離間しても付着部６７によってウエブＷの先端部分Ｇを回転体５０の周面に確実に付着させることができ、押圧ローラ７５によってウエブＷを押圧し、平滑化できる。

更に、付着部６７は、ベルト４８をかけ渡す一個のローラ４９に設けられ、ローラ４９は、周面に対向配置され、ローラ４９にかけられたべルト４８と周面との間に隙間Ｍが形成され、隙間Ｍの大きさは、ウエブＷの先端部分Ｔより後続の部分Ｋの厚さより大きいので、ウエブＷの先端部分Ｇをより確実に周面に付着させることができるとともに、ウエブＷの後続の部分Ｋにベルト４８の凹凸が形成されるのを抑制することができる。

更に、ウエブＷの異常な搬送を検知する検出部７６を備えたので、検出部７６によってウエブＷの異常な搬送を検知できる。

更に、検出部７６が、周面でのウエブＷのジャムによる搬送不良を検出したとき、回転体５０を逆方向に回転させるよう回転体５０の動作を制御するジャム制御部９１を備えたので、ウエブＷの先端部分Ｇを上流側へ逆搬送することで、適切にジャム処理することができる。

更に、押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧力を調整する調整部７７を備え、検出部７６の検出結果に基づき、調整部７７を制御する押圧制御部９２を備えたので、押圧ローラ７５の押圧によってウエブＷの異常な搬送が生じたときに、押圧力を調整することができる。

更に、押圧制御部９２は、ウエブＷの先端部分Ｇより後続の部分が、押圧ローラ７５の上流側で周面から所定値以上離れたことを検出部７６が検出したとき、押圧ローラ７５の押圧力を弱くするよう制御するので、ウエブＷの搬送不良を自動で解消することができる。

更に、ウエブＷが所定割合の水分を含有するので、水分を含有するウエブＷを押圧ローラ７５によって押圧することで、ウエブＷの平滑性を容易に向上することができる。

更に、抄紙装置Ｑは、ウエブＷの平滑化装置Ｑを備えたので、抄紙により得られる紙の平滑性を向上可能である。

尚、上記各実施形態では、古紙再生処理装置１００に脱墨部２を設けたが、脱墨部２を省略しても構わない。また、押圧ローラ７５は、ウエブＷの長手方向に直交する幅方向に沿って延在したが、長手方向に交差する方向に延在してもよい。また、押圧ローラ７５のウエブＷを押圧する押圧部８３の幅方向Ｈの長さＬｒは、ウエブＷの幅方向Ｈの長さＬｗより短く形成されたが、ウエブと同じ長さであってもよく、ウエブより長くてもよい。

また、押圧ローラ７５の幅方向Ｈの長さＬｒは、回転体５０の下流側に設置された裁断部４において、ウエブＷの幅方向Ｈ両端部分Ｅが長手方向に沿って裁断され、除去されて製造される裁断物７の幅方向Ｈの長さＬｓより、長く形成されたが、裁断物の幅方向長さと同じでもよく、短くてもよい。また、ウエブＷの搬送方向で離間部７１より所定量上流側の位置に設置され、ウエブＷの先端部分Ｇを回転体５０の周面に付着させる付着部６７を備えが、付着部を設けなくてもよい。付着部を設けない場合、離間部を回転体の上部に設けることで、ベルトが回転体から離間しても、ウエブが回転体から離れないようにできる。

また、付着部６７は、ベルト４８をかけ渡す一個のローラである支持ローラ６１１に設けられたが、ローラとは別に付着部を設けてもよい。また、支持ローラ６１１にかけられたべルト４８と回転体５０の周面との間に隙間Ｍが形成されたが、隙間はなくてもよい。また、隙間Ｍの大きさは、ウエブＷの先端部分より後続の部分の厚さより大きく形成したが、ウエブの後続の部分の厚さと同じであってもよく大きくてもい。

また、ウエブＷの異常な搬送を検知する検出部７６を備えたが、検知部を設けなくてもい。検知部は透過センサにより構成されたが、カメラを用いてもよく、押圧ローラの回転量を基にウエブの異常な搬送を検知してもよい。また、制御部は、検出部７６が、回転体５０の周面でのウエブＷのジャムによる搬送不良を検出したとき、回転体５０を逆方向に回転させるよう回転体の動作を制御するジャム制御部９１を備えたが、ウエブの状態応じて、回転体の回転を停止するか、逆回転させず正方向へ回転してもよい。

また、押圧ローラ７５によるウエブＷの押圧力を調整する調整部７７を備えたが、調整部７７はなくてもよい。また、制御部９は、ウエブＷの先端部分より後続の部分が、押圧ローラ７５の上流側で回転体の周面から所定値以上離れたことを検出部７６が検出したとき、押圧ローラ７５の押圧力を弱くするよう制御する押圧制御部９２を備えたがが、ウエブの搬送開始からあらかじめ設定した所定時間経過後に押圧ローラの押圧力を弱くするよう制御してもよい。また、押圧力は段階的に弱くしたが、押圧力を弱くするタイミングをウエブの状態に合わせ、可変としてもよく、押圧力を弱くする量を可変としてもよい。

ウエブＷが所定割合の水分を含有したが、水分を殆ど又は全く含まない繊維の層であってもよい。また、ウエブの平滑化装置は抄紙装置の乾燥部に設けられたが、ウエブ形成部に設けてもよく、裁断部より下流側に設けてもよく、他の装置例えば、繊維圧縮物製造装置に設けてもよい。

Ｈ 幅方向、Ｍ 隙間、Ｑ 抄紙装置、Ｗ ウエブ、４ 裁断部、７ 裁断物、４８ ベルト、５０ 回転体、６２ 加熱部、６７ 付着部、７１ 離間部、７５ 押圧ローラ、７６ 検出部、７７ 調整部、８５ 押圧部、９１ ジャム制御部、９２ 押圧制御部。

Claims (11)

1. ウエブを搬送するベルトと、
   前記ベルトにより搬送される前記ウエブを、前記ベルトとの間で、周面で挟持しつつ回転する回転体と、
   前記回転体に設けられ、前記ウエブを加熱するための加熱部と、
   前記周面の所定範囲で、前記ベルトを前記ウエブから離間させる離間部と、
   前記離間部において、前記周面に対し前記ウエブを所定圧力で押圧する押圧ローラとを備えたウエブの平滑化装置。
2. 前記押圧ローラは、前記ウエブの長手方向に直交する幅方向に沿って延在し、
   前記押圧ローラの前記ウエブを押圧する押圧部の前記幅方向の長さは、前記ウエブの前記幅方向の長さより短く形成される請求項１に記載のウエブの平滑化装置。
3. 前記押圧ローラは、前記ウエブの長手方向に直交する幅方向に沿って延在し、
   前記押圧ローラの前記幅方向の長さは、前記回転体の下流側に設置された裁断部において、前記ウエブの前記幅方向両端部分が前記長手方向に沿って裁断され、除去されて製造される裁断物の前記幅方向の長さより、長く形成される請求項１または請求項２に記載のウエブの平滑化装置。
4. 前記ウエブの搬送方向で前記離間部より所定量上流側の位置に設置され、前記ウエブの先端部分を前記周面に付着させる付着部を備えた請求項1乃至請求項３のいずれか一項に記載のウエブの平滑化装置。
5. 前記付着部は、前記ベルトをかけ渡す一個のローラに設けられ、
   前記ローラは、前記周面に対向配置され、
   前記ローラにかけられた前記べルトと前記周面との間に隙間が形成され、
   前記隙間の大きさは、前記ウエブの先端部分より後続の部分の厚さより大きい請求項４に記載のウエブの平滑化装置。
6. 前記ウエブの異常な搬送を検知する検出部を備えた請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のウエブの平滑化装置。
7. 前記検出部が、前記周面での前記ウエブのジャムによる搬送不良を検出したとき、前記回転体を逆方向に回転させるよう前記回転体の動作を制御するジャム制御部を備えた請求項６に記載のウエブの平滑化装置。
8. 前記押圧ローラによる前記ウエブの押圧力を調整する調整部を備え、
   前記検出部の検出結果に基づき、前記調整部を制御する押圧制御部を備えた請求項６または請求項７に記載のウエブの平滑化装置。
9. 前記押圧制御部は、前記ウエブの先端部分より後続の部分が、前記押圧ローラの上流側で前記周面から所定値以上離れたことを前記検出部が検出したとき、前記押圧ローラの押圧力を弱くするよう制御する請求項８に記載のウエブの平滑化装置。
10. 前記ウエブが所定割合の水分を含有する請求項1乃至請求項９のいずれか一項に記載のウエブの平滑化装置。
11. 請求項1乃至請求項１０のいずれか一項に記載のウエブの平滑化装置を備えた抄紙装置。

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