ヘッドボックス、抄紙装置及び製紙装置
【課題】ヘッドボックスからパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー上に供給する際、ヘッドボックス内にパルプ懸濁液の繊維が詰まり不具合を起こすことのないヘッドボックスの提供を目的とする。
【解決手段】パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体３１１にパルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部３１１ｈを備え、貯留部３１１ｈ内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの上面に自重落下により供給する供給部３１１ｏを前記貯留部３１１ｈの下部に設け、前記供給部３１１ｏまたはその近傍に起振装置３１８を配設し、当該起振装置３１８により少なくとも供給部３１１ｏまたはその近傍を振動可能に構成してなるようにしてある。
【解決手段】パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体３１１にパルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部３１１ｈを備え、貯留部３１１ｈ内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの上面に自重落下により供給する供給部３１１ｏを前記貯留部３１１ｈの下部に設け、前記供給部３１１ｏまたはその近傍に起振装置３１８を配設し、当該起振装置３１８により少なくとも供給部３１１ｏまたはその近傍を振動可能に構成してなるようにしてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッドボックス、抄紙装置及び製紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、抄紙原料としてのパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスについて、下記特許文献１〜３にはヘッドボックス本体内のパルプ懸濁液を振動させるための振動手段を備えたヘッドボックスに関する技術が開示されている。このように振動手段を備えることにより、抄紙ワイヤーに供給されるパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの幅方向に容易に拡散させることができ、抄紙された結果得られる再生紙の地合の向上が可能であるといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１５７３９４号公報
【特許文献２】特開昭５７−８９６９５号公報
【特許文献３】特開平９−４９１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記各公報に記載のヘッドボックスは、大型の製紙機に用いられるものであり、加圧を行ってヘッドボックス本体内部にパルプ懸濁液を強制的に収容させるとともにノズル先端から抄紙ワイヤーに向けパルプ懸濁液を噴射するといった密閉式のものである。
【０００５】
これに対しパルプ懸濁液を開放型の貯留槽に貯留し、貯留槽の下部に設けた供給口より自重落下によって抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給するヘッドボックスの場合には、抄紙ワイヤーの幅方向への拡散は容易であるが、ヘッドボックス本体内に貯留されたパルプ懸濁液中のパルプ繊維同士が凝集し、パルプ懸濁液の流通路が詰まりやすくなり、特に流通路が狭まった箇所となる供給口近傍等にパルプ懸濁液の繊維が詰まる不具合を起こしていた。この不具合は抄紙ワイヤーの速度に影響されるものであり、抄紙ワイヤーの速度が比較的遅い場合に顕著となる。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するものであり、ヘッドボックスからパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー上に供給する際、ヘッドボックス内にパルプ懸濁液の繊維が詰まり不具合を起こすことのないヘッドボックス、前記ヘッドボックスを備えた抄紙装置及び製紙装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のヘッドボックスは、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、
パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体にパルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部を備え、
貯留部内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの上面に自重落下により供給する供給部を前記貯留部の下部に設け、
前記供給部またはその近傍に起振装置を配設し、
当該起振装置により少なくとも供給部またはその近傍を振動可能に構成してなるようにしてある。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載のヘッドボックスにおいて、起振装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるものである。
【０００９】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のヘッドボックスにおいて、起振装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるものである。
【００１０】
更に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のヘッドボックスにおいて、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、
起振装置の振動を抄紙ワイヤーに伝え、該抄紙ワイヤーを振動させる伝振部材を設けたものである。
【００１１】
更に、請求項５に記載の発明は、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体に、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給する供給部を設け、少なくとも前記供給部またはその近傍に壁部材が揺動自在に軸支されるとともに、前記壁部材を揺動させるための揺動装置を備えてなり、当該揺動装置により少なくとも前記壁部材を揺動させることにより、少なくとも供給部におけるパルプ懸濁液の流通断面積を変動可能に構成してなるヘッドボックスである。
【００１２】
更に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のヘッドボックスにおいて、供給部は、抄紙ワイヤーの幅方向に沿って配設された幅壁部材と、前記幅壁部材の左右両端部近傍に配設された側壁部材とを備え、
前記幅壁部材が側壁部材に揺動自在に軸支されてなるものである。
【００１３】
更に、請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載のヘッドボックスにおいて、揺動装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるものである。
【００１４】
更に、請求項８に記載の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のヘッドボックスにおいて、揺動装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるものである。
【００１５】
更に、請求項９に記載の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載のヘッドボックスにおいて、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、揺動装置の揺動に伴って抄紙ワイヤーを振動させるよう構成したものである。
【００１６】
そして、請求項１０に記載の発明は、少なくとも請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置に関するものである。
【００１７】
更に、請求項１１に記載の発明は、少なくとも請求項１０に記載の抄紙装置を備えた製紙装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載のヘッドボックスによれば、供給部に起振装置を配設し、この起振装置により少なくとも供給部またはその近傍を振動させることにより、供給部の詰まりを解消するようにしたので、パルプ懸濁液を大気開放型の貯留部から自重落下により抄紙ワイヤー上に供給する際、流通断面積が狭まった供給部を通過させてもパルプ懸濁液の繊維が詰まることなく、略一定の繊維濃度で抄紙ワイヤー上に供給することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、起振装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるので、起振装置によって壁部材を押圧してパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー上に強制的に押し出し狭小部の詰まりを解消することが可能である。
【００２０】
そして、請求項３に記載の発明によれば、起振装置が、少なくとも供給部若しくはその近傍を回転により叩打して振動を発生させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるので、叩打部材によって供給部を効率よく振動できるとともに、起振装置の駆動に抄紙ワイヤーの駆動源を利用することができ、別途駆動源を設ける必要もなくエネルギーの有効利用を図り運転コストを低減可能である。
【００２１】
更に、請求項４に記載の発明によれば、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、起振装置の振動を抄紙ワイヤーに伝え、該抄紙ワイヤーを振動させる伝振部材を設けたので、起振装置の振動を利用して抄紙ワイヤーを容易に振動させることができ、これによりパルプ懸濁液の脱水を促進することができる。
【００２２】
更に、請求項５に記載の発明によれば、少なくとも供給部またはその近傍に壁部材が揺動自在に軸支されるとともに、前記壁部材を揺動させるための揺動装置を備えてなり、当該揺動装置により少なくとも前記壁部材を揺動させることにより、少なくとも供給部におけるパルプ懸濁液の流通断面積を変動可能に構成してなるヘッドボックスであるので、パルプ懸濁液の供給路が狭まった供給部で詰まったパルプ懸濁液を容易に前記供給部から抄紙ワイヤー上に供給できる利点がある。
【００２３】
更に、請求項６に記載の発明によれば、供給部は、抄紙ワイヤーの幅方向に沿って配設された幅壁部材と、前記幅壁部材の左右両端部近傍に配設された側壁部材とを備え、
前記幅壁部材が側壁部材に揺動自在に軸支されてなるので、幅壁部材をパルプ懸濁液の流通方向に略平行な向きに揺動することで、少しの揺動量であってもパルプ懸濁液の流通断面積を大幅に変動することができ、供給部における繊維の詰まりを効率よく解消することができる。
【００２４】
更に、請求項７に記載の発明によれば、揺動装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるので、揺動装置によって狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動して供給路を圧縮し、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤー上に強制的に押し出し狭小部の詰まりを解消することが可能である。
【００２５】
更に、請求項８に記載の発明によれば、揺動装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるので、叩打部材によって供給部を効率よく振動できるとともに、揺動装置の駆動に抄紙ワイヤーの駆動源を利用することができ、別途駆動源を設ける必要もなくエネルギーの有効利用を図り運転コストを低減可能である。
【００２６】
更に、請求項９に記載の発明によれば、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、揺動装置の揺動に伴って抄紙ワイヤーを振動させるよう構成したので、揺動装置の駆動により抄紙ワイヤーを振動させることができ、これにより抄紙ワイヤー上に供給された湿紙の脱水効率を向上させることが可能である。
【００２７】
更に、請求項１０に記載の発明によれば、前記各構成のヘッドボックスと、抄紙ワイヤー装置とを備えたので、パルプ懸濁液の供給部が詰まるといった問題を生じることなく安定して抄紙を行うことができる抄紙装置の提供が可能である。
【００２８】
また、請求項１１に記載の発明によれば、前記構成の抄紙装置を備えてなるので、抄紙工程における不具合を解消でき、製紙効率の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】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。
【図２】前記製紙装置のパルプ懸濁液製造部の内部構造を示す概略図である。
【図３】前記パルプ懸濁液製造部の使用態様図である。
【図４】前記製紙装置の脱墨部の斜視図である。
【図５】前記脱墨部の平面図及び断面図である。
【図６】前記製紙装置のすすぎ部の構成概略図である。
【図７】前記製紙装置の抄紙部及び仕上部の概略斜視図である。
【図８】前記抄紙部を構成するヘッドボックス及びワイヤー部の斜視図である。
【図９】前記ヘッドボックス及びワイヤー部の要部を拡大した断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態としての抄紙装置の斜視図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態としての抄紙装置の側面図である。
【図１２】前記製紙装置の前記抄紙装置を斜視図である。
【図１３】前記抄紙装置の要部の動作を示す部分側面図である。
【図１４】本発明の更に別の実施形態としての抄紙装置の斜視図である。
【図１５】前記抄紙装置の要部の動作を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（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、本発明にかかる製紙装置の構成概略図である。ここで、以下の説明では製紙装置１００を古紙を原料とする再生紙製造装置とする場合について説明するが、本発明にかかる製紙装置はこれに限定されず、木材等の他の原料を用いる製紙装置であってもよい。図１において、製紙装置１００は、パルプ懸濁液製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５を一体的に備えるものである。
【００３１】
パルプ懸濁液製造部１は、古紙６を離解して再生パルプを製造するものであり、脱墨パルプ部２は、パルプ懸濁液製造部１において製造された再生パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨パルプ部２において得られた脱墨パルプを抄紙し、抄紙により得られた湿紙の乾燥を行うものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において湿紙の乾燥を行ったものを裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものであり、排液処理部５は、前記パルプ懸濁液製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３においてそれぞれ生じた排液の処理を行うものである。
【００３２】
(パルプ懸濁液製造部)
図２は、パルプ懸濁液製造部１の内部構造を示す概略図である。パルプ懸濁液製造部１は、古紙の裁断紙片６１を離解して再生パルプを製造するものであり、古紙投入部１１、シュレッダー１３、金属片除去部１４、押圧部１５、シュレッダータンク１６、裁断紙量調整部１７、パルパー１８、ニーダー１９を備えている。
【００３３】
古紙投入部１１は、処理を行う古紙６をホッパー１２内に投入するための開口部であり、該古紙投入部１１からホッパー１２内の古紙６を覗き見ることが不可能または困難な構造とすることが好ましい。即ち、例えば、古紙６の搬送手段（図示省略）をホッパー１２内に備え、一度に多量の古紙６が投入された場合に古紙６を順次ホッパー１２の内部に搬送可能な構造とすることなどが挙げられる。これにより古紙６となった文書の機密性を保持可能である。
【００３４】
また、古紙投入部１１より投入される古紙６の量を計測する計測部（図示省略）を古紙投入部１１の近傍に設けてもよい。このように古紙投入部１１の近傍に計測部を設ける場合には後述する裁断紙量調整部１７を設けなくても構わない。そして、古紙投入部１１の近傍に設けた計測部で古紙量を計測する場合には、例えば、一定量の再生紙の製造に必要となる所定量の古紙６が古紙投入部１１から投入された時点で、自動的に以後の処理を進行させるようにしてもよい。これにより、古紙６をシュレッダータンク１６内に大量に貯留する必要がなくなり、シュレッダータンク１６を小さくすることができるとともに、再生紙製造開始の操作を手動により行わなくても自動的に再生紙の製造を開始でき、手間が省ける。
【００３５】
シュレッダー１３は、投入された古紙６を裁断処理して再生パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化する裁断刃１３１を有する。ここで、仮に別途設けられたシュレッダー装置等の紙片裁断装置によって、既に所定の大きさに裁断処理済みの紙片を古紙投入部１１より投入するような場合にはホッパー１２内にシュレッダー１３を設けない構成としても構わない。
【００３６】
金属片除去部１４は、ステープラーの針等の金属類を取り除くため設けられ、マグネット等により構成される。金属片除去部１４の設置位置は、図２において実線で示すようにシュレッダー１３の下方近傍としてもよいが、図２において破線で示すようにシュレッダータンク１６の排出口１６３の下方近傍等としてもよい。
【００３７】
押圧部１５は、シュレッダータンク１６内の裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを抑えるためのものであり、図２において２点鎖線で示すように、裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる押圧部材１５１と、押圧部材１５１を昇降する昇降手段１５２とを備えている。
【００３８】
シュレッダータンク１６は、古紙の裁断紙片６１を一時的に貯留するものであり、底面１６２が排出口１６３に向けて傾斜する傾斜面をなす。
排出口１６３には古紙の裁断紙片６１を排出する排出装置１６４を設けている。排出装置１６４としては種々のものがあるが、ここでは複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の排出装置１６４を示している。排出装置１６４の上方には紙量検知センサ１６５が配置してあり、紙量検知センサ１６５はシュレッダータンク１６の内部に貯留する古紙の裁断紙片６１の有無を検出するもので、ロードセル、光センサ等を用いる。
【００３９】
裁断紙量調整部１７は、シュレッダータンク１６の排出口１６３の下方に配置してあり、排出口１６３から排出する古紙の裁断紙片６１を受け止める受け皿部１７１と、受け皿部１７１を支持する計測部１７２を備えており、計測部１７２は受け皿部１７１に投入した古紙の裁断紙片６１の重量を計測するようになっている。
【００４０】
図３に示すように、受け皿部１７１は、受け皿１７１ａが水平姿勢からパルパー１８へ向けて傾斜する傾斜姿勢にまで傾動するものであり、受け皿１７１ａを傾動させるモータ等の駆動手段（図示省略）を有する。また、受け皿１７１ａはパルパー１８に隣接する側壁部１７１ｂが図２に示す立ち姿勢の通常位置と、図３に示すパルパー１８へ向けて傾倒する傾倒位置とにわたって開閉可能に設けてあり、該側壁部１７１ｂは受け皿１７１ａの傾動に伴って傾倒し、受け皿１７１ａの復動に伴って立ち姿勢に復帰するようになっている。
【００４１】
図２に示すように、パルパー１８は、古紙の裁断紙片６１を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり再生パルプにまで離解させるものであり、古紙の裁断紙片６１が投入される攪拌槽１８１と、攪拌槽１８１に給水するための給水部１８２と、離解促進剤供給部１８３とを設けている。離解促進剤供給部１８３から供給される古紙６の離解を促進する離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、水酸化カリウム、亜硫酸ナトリウムなどのアルカリ類から選ばれる１種以上若しくはその水溶液等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。
【００４２】
離解促進剤供給部１８３は、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けており、これにより攪拌槽１８１に貯留するパルプ懸濁液の液面が攪拌に伴って変動する場合あっても、各供給口を開閉するだけで離解促進剤を攪拌槽１８１に投入することができる。ここで、パルプ懸濁液とは、攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１（古紙６）を離解することにより得られた再生パルプを含む液体のことであり、該再生パルプの他、離解途中の古紙６２、水、水中に取り出されたインク成分やトナー成分等の印刷成分、離解促進剤等を含む液体である。
【００４３】
仮に、攪拌槽１８１の底部に離解促進剤の供給口が形成された場合には、離解促進剤供給部１８３の供給口に攪拌槽１８１内のパルプ懸濁液が流入し、水分が蒸発する等して離解途中の古紙６２が乾燥して固くなり、離解促進剤供給部１８３の供給口を詰まらせるといったことが生じる恐れがあるが、上記のように、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けた場合にはそのようなことは起こり得ない。給水部１８２についても同様である。
【００４４】
攪拌槽１８１の底部には、古紙の裁断紙片６１を給水部１８２から給水された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８４が設けられ、前記攪拌羽根１８４を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８を有している。
【００４５】
攪拌槽１８１には攪拌槽１８１内に貯留する再生パルプ、古紙の裁断紙片６１、水、離解促進剤を含有するパルプ懸濁液を所定温度まで加温するためのヒータ１８６および温度センサ１８５を設けてある。更に、攪拌槽１８１の底部には、パルパー１８にて古紙６から製造された再生パルプ及び水等を含有するパルプ懸濁液を取り出すパルプ懸濁液取出部１８７を設けている。パルプ懸濁液取出部１８７は、ポンプ２０９ａ及び開閉弁２０８ａを備えた配管２０７ａに接続されており、パルプ懸濁液取出部１８７からポンプ２０９ａにより取り出した再生パプル含有液を開閉弁２０８ａを介してニーダー１９へ送るようになっている。
【００４６】
ニーダー１９は、再生パルプに混入しているトナー成分等を該再生パルプから分離させるように混練するものであり、公知のニーダー装置により構成される。
【００４７】
(脱墨パルプ部)
図１に示すように、 脱墨パルプ部２は、脱墨前希釈部２１、脱墨部２２、すすぎ部２３を備え、各部の間には配管、ポンプ等からなる移送部(図示省略)を設けている。
【００４８】
脱墨前希釈部２１は、ニーダー１９から送られたパルプ懸濁液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは０．１重量％〜５．０重量％程度、より好ましくは０．３重量％〜２．０重量％程度にまで希釈するものであり、希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤等を投入する希釈液供給部(図示省略)を備えている。
【００４９】
繊維濃度が０．１重量％以上５．０重量％以下であることにより、後の脱墨部２２においてトナー成分と脱墨剤とを効率よく接触させトナー成分等を容易に除去することができる。
【００５０】
図４に脱墨部２２の斜視図を、図５（ａ）に脱墨部２２の平面図を、同図（ｂ）に図５（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨部２２は、フローテータと呼ばれ、インク成分、トナー成分等の印刷成分をパルプ懸濁液から分離して脱墨パルプを製造するためのものであり、パルプ懸濁液流通槽２２１、ブレード２２２及び気泡排出槽２２３を備えている。
【００５１】
パルプ懸濁液流通槽２２１は、脱墨前希釈部２１で希釈液の供給により所定濃度に調整されたパルプ懸濁液を流通させるものである。パルプ懸濁液流通槽２２１内は、複数の仕切壁２２４により複数の脱墨室２２５に区画されており、図５（ａ）の平面図において仕切壁２２４の上方または下方となる位置で示すように、仕切り壁２２４の左方または右方が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。
【００５２】
各脱墨室２２５の底部には、パルプ懸濁液流通槽２２１内を流通するパルプ懸濁液中に、微細な気泡を供給するための気泡供給部２２６を設けるとともに、各仕切り壁２２４の双方の面の高さ方向略中央部に温度センサ２２７と、ヒータ２２８とをそれぞれ配置している。
【００５３】
また、パルプ懸濁液流通槽２２１内のうち、パルプ懸濁液の流速が低下し該パルプ懸濁液が淀みやすい所定位置に淀んだパルプ懸濁液を攪拌し下流側へと流動させるための攪拌翼（図示省略）を配置している。攪拌翼としては種々のものがあるが、例えば複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の攪拌翼等が挙げられる。更に、パルプ懸濁液をパルプ懸濁液流通槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨処理後生じた脱墨パルプを含有するパルプ懸濁液をパルプ懸濁液流通槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けている。
【００５４】
ブレード２２２は、パルプ懸濁液流通槽２２１の上部を浮遊する気泡を、パルプ懸濁液流通槽２２１の周壁を溢流させ気泡排出槽２２３側へ掃き出すためのものであり、パルプ懸濁液流通槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するよう構成されている。
【００５５】
図５（ａ）に示すように、気泡排出槽２２３は、パルプ懸濁液流通槽２２１の外周を取り囲むよう平面視ロ字状に設けられ、脱墨の際パルプ懸濁液流通槽２２１内で生じ、ブレード２２２により掃き出された気泡を一旦貯留するようになっている。図４，５（ｂ）に示すように、気泡排出槽２２３には、気泡排出槽２２３内及びブレード２２２等に付着した気泡を洗い流すための水などの洗浄液を噴出する洗浄液噴出部２２３ａを設けている。洗浄液噴出部２２３ａは、気泡排出槽内の壁面の上段部及び中段部の全周に亘って複数配備されている。
【００５６】
更に、気泡排出槽２２３は、生じた気泡を消滅させるための消泡部（図示省略）を備えていることが好ましい。消泡部は気泡を消滅させることができればその構造は限定されないが、例えば、温風や熱風を供給する風供給部（図示省略）等が挙げられ、風供給部から気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる。かかる風供給部を設ける場合には、風供給部からの温風や熱風を水分含有量の低い乾燥した温風又は熱風とすることがより好ましい。これにより、気泡の水分をより容易に吹き飛ばすことができるからである。
【００５７】
図６に、すすぎ部２３の構成概略図を示す。すすぎ部２３は、脱墨部２２において得られた脱墨パルプ６３を含むパルプ懸濁液中の脱墨剤を洗浄し除去するものであり、離間配置された回転ローラ２３１の間に掛け渡して展張したメッシュベルト２３３を有し、該メッシュベルト２３３が上部の往路軌道２３３ａと下部の復路軌道２３３ｂからなる無端軌道を形成している。
【００５８】
往路軌道２３３ａには始端側にパルプ懸濁液をメッシュベルト２３３の上に供給するホッパー２３４を設けており、該ホッパー２３４からメッシュベルト２３３の上に供給されたパルプ懸濁液に向けて水などの洗浄液を噴射する洗浄ノズル２３５と、洗浄ノズル２３５からの洗浄液により洗浄されたパルプ懸濁液を圧搾する上下一対の圧搾ローラ２３６とを往路軌道２３３ａの始端側から終端側に向けて交互に複数設けている。
【００５９】
復路軌道２３３ｂの始端側にはメッシュベルト２３３からすすぎの終了したパルプ懸濁液を剥離するためのスクレーパ２３７を設けている。また、往路軌道２３３ａの下方には洗浄液を受ける洗浄液収容槽２３２を設置し、洗浄液収容槽２３２は配管（図示省略）によりすすぎ排水タンク５２に接続されている。
【００６０】
(抄紙部)
図７は、抄紙部３及び仕上げ部４のカレンダー部４１の概略斜視図、図８は、抄紙部３を構成するヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の斜視図、図９は、図８に示すヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の要部を拡大した断面図である。抄紙部３は、少なくともヘッドボックス３１と、抄紙ワイヤー装置Ｗとを備えた抄紙装置Ｓにより構成され、すすぎ部２３によるすすぎの終了したパルプ懸濁液を抄紙するものであり、図７に示すように、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、脱水部３３、ドライヤー部３４からなる。
【００６１】
ヘッドボックス３１は、すすぎ部２３によるすすぎの終了したパルプ懸濁液をワイヤー部３２に均一に供給するためのものであり、図８に示すように、パルプ懸濁液を導入するヘッドボックス本体３１１を備え、このヘッドボックス本体３１１には、パルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部３１１ｈと、前記貯留部３１１ｈの下部に貯留部３１１ｈ内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー３２３の上面に自重落下により供給する供給部３１１ｏとを設けている。
【００６２】
供給部３１１ｏの最も下流側となる先端位置は、ヘッドボックス本体３１１内のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部３１４となっている。狭小部３１４は、パルプ懸濁液の抄紙ワイヤー３２３への過剰な流出を制限するため設けられ、これによりパルプ懸濁液の抄紙の後乾燥して得られる再生紙の厚さの調整等を行うようになっている。
【００６３】
図９に示すように供給部３１１ｏに配設された壁部材３１５は、抄紙ワイヤー３２３の幅方向に沿って配設された幅壁部材３１５ｙと、幅壁部材３１５ｙの左右両端部に配設された側壁部材３１５Ｌとを有する。更に、幅壁部材３１５ｙは横方向に配設された横壁部材３１５ａと、該横壁部材３１５ａの下流側において縦方向に配設され縦壁部材３１５ｄとを含んでなる。
【００６４】
横壁部材３１５ａの上流側端縁及び下流側端縁は、各々天然ゴム材等の弾性体３１５ｋ，３１５ｏを介して貯留部３１１ｈ及び縦壁部材３１５ｄに接続されており、また、供給部３１１ｏの左右両側面に配設された側壁部材３１５Ｌから分離されている。これにより、横壁部材３１５ａは、貯留部３１１ｈ、側壁部材３１５Ｌおよび下流側において縦方向に配設された縦壁部材３１５ｄから独立して弾性変形可能に構成されている。
【００６５】
図８，９に示すように、横壁部材３１５ａの上面の幅方向略中央部には起振装置３１８を配設している。起振装置３１８は少なくとも供給部３１１ｏ若しくはその近傍を振動させることが可能であればその構造は特に限定されないが、本実施形態では小型のモータ３１８ｅと、モータ３１８ｅの回転軸に偏心して固設された錘３１８ｆとからなる小型の振動発生装置を一例として示している。
【００６６】
この起振装置３１８は、振動によって横壁部材３１５ａを周期的に主として上下方向に移動させ、図９（ａ）に示す横壁部材３１５ａが振動していない場合にはパルプ懸濁液の流通断面の高さがＨであるところ、同図（ｂ）に示す起振装置３１８の振動により横壁部材３１５ａが下方向に位置する際はパルプ懸濁液の流通断面の高さをｈにまで低くする。このように、起振装置３１８は狭小部３１４の上流側近傍位置を構成する横壁部材３１５ａを振動により押圧しパルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成され、狭小部３１４に詰まったパルプ懸濁液を下流側へと強制的に押し出すようになっている。
【００６７】
また、図９（ｂ）とは逆に、横壁部材３１５ａが図９（ａ）に示す通常位置より上方向に位置するよう振動する場合は、パルプ懸濁液の流通断面の高さが図９（ａ）に示すＨより更に高くなって、パルプ懸濁液の流通断面積を拡張することとなる。(図示省略)
【００６８】
起振装置３１８による振動の周波数は、地合等抄紙の際の他の因子に影響のない程度であればよく、例えば１０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ、好ましくは５０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度である。
【００６９】
さらに、横壁部材３１５ａの左右両側縁近傍には正面視逆Ｕ字状の伝振部材３１９が設けられ、該伝振部材３１９の一方の端部が横壁部材３１５ａに立設されており、該伝振部材３１９の他方の端部は側壁部材３１５Ｌを乗り越えて回避しつつ外方に延在し、抄紙ワイヤー３２３の上面に摺接し、起振装置３１８の振動を抄紙ワイヤー３２３に伝達し、抄紙ワイヤー３２３を上下方向に振動させるようになっている。
【００７０】
供給部３１１ｏの左右の側壁部材３１５Ｌは、ワイヤー部３２の抄紙ワイヤー３２３の両側縁部に沿って所定長さ延在して形成され、ガイド部材３１ｂを構成している。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１から抄紙ワイヤー３２３上に供給されたパルプ懸濁液が抄紙ワイヤー３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するようになっている。
【００７１】
ワイヤー部３２は、抄紙ワイヤー３２３を備えた抄紙ワイヤー装置Ｗにより構成され、抄紙ワイヤー３２３は駆動モータ３２５ａの駆動により回転する複数の回転ローラ３２１に掛け渡して展張されている。また、抄紙ワイヤー３２３はメッシュ状に形成され、往路軌道３２３ａと復路軌道３２３ｂからなる無端軌道を形成している。
【００７２】
抄紙ワイヤー３２３の走行速度は大型の製紙機であれば非常に高速となり、一方、本第１の実施形態の場合のように、小型の装置であれば比較的低速であってもよく、例えば５ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓ、好ましくは１５ｍｍ／ｓ〜５０ｍｍ／ｓ程度である。
【００７３】
往路軌道３２３ａの下方には、往路軌道３２３ａの網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は後述する排液処理部５の抄紙排水タンク５４に接続されている。
【００７４】
図７に示すように、 脱水部３３は、複数の回転ローラ３３１の間にそれぞれ掛け渡したフェルトからなる無端状の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを上下一対有し、上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ３３４を複数備えている。
【００７５】
上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとは設置位置を所定長さだけずらせており、上側の吸水ベルト３３２ａの方が下側の吸水ベルト３３２ｂよりも湿紙６４の走行方向上流側に配置されている。これにより、抄紙ワイヤー３２３上を搬送されてきた湿紙６４をまず上側の吸水ベルト３３２ａに転移し、その後、圧搾ローラ３３４による圧搾の直前まで湿紙６４を下側の吸水ベルト３３２ｂに接触させないようにしている。
【００７６】
圧搾ローラ３３４は、上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも押圧力を弱くすることが好ましい。上流側の圧搾ローラ３３４ａによる圧搾の時点では、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによる圧搾の時点よりも湿紙６４の含水量が高い状態である。よって、上流側の圧搾ローラ３３４ａを下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱い力で圧搾することにより、圧搾により生じた水によって湿紙６４中の繊維成分が下側の吸水ベルト３３２ｂ上を圧搾ローラ３３４ａの上流側に逆流し、均一な繊維の層を形成できなくなるといったことを防止する。一方、上流側の圧搾ローラ３３４ａによって一旦比較的弱い押圧力で圧搾され、湿紙６４の含有する水分量を減少させた後、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによって上流側の圧搾ローラ３３４ａより強い押圧力で圧搾することで、最終的に得られる再生紙７の強度を向上させることができる。
【００７７】
ドライヤー部３４は、フード（図示省略）内に複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３を配置し、この複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３の間に掛け渡した搬送ベルト３４２を上下一対備えている。搬送ベルト３４２の材質は特に限定されず、例えば、布、耐熱樹脂または金属等とし、上下の搬送ベルト３４２は一部が当接した状態で走行し、上下の搬送ベルト３４２の当接箇所に複数の乾燥ローラ３４３が配置されている。乾燥ローラ３４３は、内部にヒータ３４５を備えるとともに、外周面に搬送ベルト３４２を巻回しており、また、乾燥ローラ３４３の表面の温度を測定する温度センサ（図示省略）を有している。
【００７８】
（仕上げ部）
図１に示すように、仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部４２を有しており、図７に示すように、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ４１１を備え、カット部４２は紙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。
【００７９】
(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、脱墨排水タンク５３、すすぎ排水タンク５２、抄紙排水タンク５４の各槽体を有し、汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を行って無毒化した後製紙装置１００の外部に排出するよう構成されている。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、フィルターを通してインク、トナー等を除去し、必要により薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、もう一度パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用可能に構成されている。
【００８０】
（第１の実施形態の作用）
本実施形態にかかる製紙装置１００の作用につき以下に説明する。
まず、図２に示すように、古紙６を古紙投入部１１よりホッパー１２内に投入すると、シュレッダー１３が投入された古紙６を裁断処理して再生パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化し、金属片除去部１４がステープラーの針等の金属類を除去する。そして、シュレッダータンク１６内に裁断された紙片を一時的に貯留する。
【００８１】
シュレッダータンク１６内に一定量以上の古紙の裁断紙片６１を貯留する場合、二点鎖線で示すように、昇降手段１５２によって押圧部材１５１を降下し裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる。
【００８２】
次に、排出装置１６４を作動して古紙の裁断紙片６１を受け皿部１７１に徐々に投下し、計測部１７２で測定する。計測部１７２の測定値が設定値に達した時点で排出装置１６４を停止し、図３に示すように、駆動手段を駆動して受け皿１７１ａを傾動し、側壁部１７１ｂを傾倒して古紙の裁断紙片６１を攪拌槽１８１へ投入する。
【００８３】
パルパー１８では、古紙の裁断紙片６１の攪拌槽１８１への投入に先立って予め投入される古紙の裁断紙片６１の量に応じた量の水を、給水部１８２から供給しておき、駆動手段１８８を作動して攪拌羽根１８４を回転し、攪拌槽１８１内の水を攪拌しておく。このような状態で、上記のようにして攪拌槽１８１内へ古紙の裁断紙片６１の投入を行う。これにより、古紙の裁断紙片６１と水とを容易に混合することができる。そして、離解促進剤供給部１８３より離解促進剤を攪拌槽１８１に投入する。
【００８４】
この離解促進剤供給部１８３からの攪拌槽１８１への離解促進剤の投入は、古紙の裁断紙片６１の投入後、所定時間経過後に行うことが好ましい。これにより、まず水により裁断紙片６１を十分膨潤させた後、膨潤した裁断紙片６１の内部に離解促進剤を速やかに浸透させることができ、離解処理の時間を短縮可能である。
【００８５】
そして、攪拌羽根１８４の回転により攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１を攪拌してパルプ懸濁液を形成する。この間、温度センサ１８５で攪拌槽１８１内の温度を検出し、必要により温度ヒータ１８６を通電することで攪拌槽１８１内に貯留するパルプ懸濁液を離解処理に適する所定温度に維持する。
【００８６】
パルパー１８での滞留時間を長くすることにより古紙の裁断紙片６１の離解の度合いが高くなり、逆に短くすることにより古紙６の離解の度合いが低くなる。このため単位処理量当たりの運転時間を可変調整することにより、パルパー１８の離解の度合いを任意の度合いに設定することができ、この結果、処理時間の短縮を重視するか得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。
【００８７】
パルパー１８において得られた再生パルプを含有するパルプ懸濁液をパルプ懸濁液取出部１８７より取り出した後は、このパルプ懸濁液をニーダー１９へ送り、再生パルプを混練し、混練後の再生パルプを含むパルプ懸濁液を、図１に示すように、脱墨パルプ部２へ送る。
【００８８】
脱墨パルプ部２では、まず、パルプ懸濁液を脱墨前希釈部２１において脱墨に適した繊維濃度になるよう希釈液供給部から希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入してパルプ懸濁液の希釈を行う。次に、所定の繊維濃度に調整されたパルプ懸濁液を脱墨部２２に送る。
【００８９】
脱墨部２２では、図４，５に示すパルプ懸濁液流通槽２２１に流入部２２９ａから流入したパルプ懸濁液を、仕切壁２２４の左方または右方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、パルプ懸濁液中に気泡供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の存在によって消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の異物を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、再生パルプ流通槽２２１内のパルプ懸濁液の円滑な流通を促すようにする。
【００９０】
親水性の繊維は、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにしてパルプ懸濁液からトナー成分等を除去する脱墨を行う。その際、温度センサ２２７でパルプ懸濁液の温度の検出を行い、ヒータ２２８でパルプ懸濁液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行う。
【００９１】
脱墨部２２にパルプ懸濁液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が浮遊した際に、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図５（ａ）において上下方向に往復移動し、パルプ懸濁液流通槽２２１の上部に浮遊する気泡を気泡排出槽２２３に掃き出す。気泡排出槽２２３に掃き出された気泡は、洗浄液噴出部２２３ａから噴出した洗浄液によって洗い流され、気泡排出槽２２３内に溜まった洗浄液、脱墨剤、トナー成分等を含む液体は脱墨排水タンク５３に送られる。
【００９２】
脱墨部２２では単位処理量当たりの運転時間、つまりパルプ懸濁液流通槽２２１での滞留時間を長くすることにより脱墨の度合いが高くなり、短くすることにより脱墨の度合いが低くなる。このため、単位処理量当たりの運転時間を可変調整可能とすることにより、脱墨部２２での脱墨の度合いを任意の度合いに設定することができる。この結果、処理時間を短縮することを重視するか、または得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。脱墨パルプ部２での単位処理量当たりの運転時間の制御は、パルプ懸濁液流通槽２２１へ供給するパルプ懸濁液の単位時間当たりの供給量を加減調整することにより行う。
【００９３】
パルプ懸濁液流通槽２２１内の全ての脱墨室２２５にパルプ懸濁液を流通させ、パルプ懸濁液を脱墨して脱墨パルプ６３を得て、得られた脱墨パルプ６３を含むパルプ懸濁液を流出部２２９ｂから流出させ、図６に示すすすぎ部２３に送る。
【００９４】
図６に示すように、すすぎ部２３では、回転ローラ２３１の駆動により走行するメッシュベルト２３３上に、ホッパー２３４からパルプ懸濁液を供給し、メッシュベルト２３３の走行方向上流側の洗浄ノズル２３５からパルプ懸濁液に洗浄液を噴射しパルプ懸濁液中の脱墨剤を洗浄する。続いて、圧搾ローラ２３６によってパルプ懸濁液を圧搾することで脱水を行う。かかる洗浄、脱水の動作を下流側の洗浄ノズル２３５及び圧搾ローラ２３６によって複数回繰り返す。
【００９５】
すすぎを終了したメッシュベルト２３３上の脱墨パルプ６３は、復路軌道２３３ｂの始端側に至り、スクレーパ２３７によってメッシュベルト２３３から剥離された後、加水され、パルプ懸濁液中の繊維濃度を０．３〜１．０重量％程度となるように調整された上で、抄紙部３のヘッドボックス３１の貯留部３１１ｈへ送られる。また、メッシュベルト２３３から洗浄液収容槽２３２に流下した洗浄液は、すすぎ排水タンク５２へ送られる。
【００９６】
図８に示すように、抄紙部３では、パルプ懸濁液がヘッドボックス本体３１１の貯留部３１１ｈに導入され、貯留部３１１ｈに貯留されたパルプ懸濁液は供給部３１１ｏより抄紙ワイヤー３２３の上面に自重落下により供給される。その際、パルプ懸濁液の繊維濃度及び抄紙ワイヤー３２３の走行速度によっても態様が異なるが、狭小部３１４を通過する場合にパルプ懸濁液中の繊維成分が詰まりやすく、次第に水分のみが抄紙ワイヤー３２３上に供給されるようになり、繊維成分が徐々に狭小部３１４及びその上流側の供給路に滞留するようになる。
【００９７】
そこで、起振装置３１８のモータ３１８ｅを駆動して錘３１８ｆを回転させ横壁部材３１５ａを振動させる。これにより図９に示すように、錘３１８ｆの回転に伴って横壁部材３１５ａが移動しこの結果横壁部材３１５ａは主として上下方向に振動する。この振動によって狭小部３１４及びその上流側近傍位置に滞留していたパルプ懸濁液を振動させて流動を促し攪拌させて、狭小部３１４から抄紙ワイヤー３２３上へ流出させることができるようになる。
【００９８】
また、起振装置３１８の振動によって、横壁部材３１５ａが上下に移動する際、図９（ａ）に示す通常位置より図９（ｂ）に示す低い位置に横壁部材３１５ａが移動する場合には、パルプ懸濁液の供給路が狭小部３１４の上流側位置で押圧されて縮小され、流通断面の高さをＨからｈとし、この縮小箇所に滞留していたパルプ懸濁液を押し出し、下流側の狭小部３１４より強制的に流出させることができる。
【００９９】
特に、ヘッドボックス本体３１１が大気開放型の貯留部３１１ｈを備えたものである場合には、大型の製紙機に用いられるような加圧を行ってヘッドボックス本体内部にパルプ懸濁液を強制的に収容させる密閉式のヘッドボックスである場合と異なり、小型の起振装置３１８であっても非常に容易に横壁部材３１５ａを振動させることができ、少ない運転コストによって多大な効果が得られる。
【０１００】
また、本第１の実施形態のように小型の古紙処理装置の場合、抄紙ワイヤー３２３の走行速度を比較的低速とすることが多いためにパルプ懸濁液の流通路が詰まりやすくなる傾向が顕著となるが、本実施形態にかかる起振装置３１８で横壁部材３１５ａを振動させることにより、大掛かりな設備等必要とせず、占有面積が小さく且つ簡単な構造の装置により、供給部３１１ｏの詰まりを解消できる。
【０１０１】
起振装置３１８の振動による抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４の地合への影響に関しては、例えば、抄紙ワイヤー３２３が非常に低速の５ｍｍ／ｓ程度で走行させる場合に起振装置３１８による振動の周波数を上記した１０Ｈｚ〜１５０Ｈｚに設定すれば、湿紙６４上に現れる振動の幅は０．０３３ｍｍ〜０．０７６ｍｍ程度となり、好ましい抄紙ワイヤー３２３の走行速度である１５ｍｍ／ｓ〜５０ｍｍ／ｓ程度の場合、湿紙６４上に現れる振動の幅は最も大きくて１ｍｍ、最も小さい場合は０．０３ｍｍとなり、いずれも地合にほとんど影響しない程度となる。
【０１０２】
更に、抄紙ワイヤー３２３が本第１の実施形態で挙げたなかでは比較的速い１００ｍｍ／ｓ程度で走行させる場合は供給部３１１ｏでの繊維の凝集が起こりにくく、比較的繊維が詰まりにくくなるが、この場合にも起振装置３１８による振動の周波数を例えば１００Ｈｚ以上に設定すれば、湿紙６４上に現れる振動の幅は１ｍｍ以下とすることができ、地合への影響をほとんどなくすることができる。
【０１０３】
そして、供給部３１１ｏの狭小部３１４から走行する抄紙ワイヤー３２３上に、脱墨パルプ６３を含むパルプ懸濁液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給すると、パルプ懸濁液は水切りされ、水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４が形成される。その際、伝振部材３１９が横壁部材３１５ａの振動を抄紙ワイヤー３２３に伝達することによって抄紙ワイヤー３２３を振動させ、抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４の脱水をより促進させることができる。抄紙ワイヤー３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から抄紙排水タンク５４に送られる。
【０１０４】
抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４が往路軌道の終端部に至ると、脱水部３３の上側の吸水ベルト３３２ａに転移される。その後下側の吸水ベルト３３２ｂとの間に挟まれ、湿紙６４に含まれる水分を吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂ側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂで圧搾して脱水する。
【０１０５】
この圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの圧搾の際、各圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱くした場合には、圧搾で生じた水によって湿紙６４を構成する繊維が上流側の圧搾ローラ３３４ａの上流側に流されるのを防止することができ、更に、下流側の圧搾ローラ３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａより強くすることで、湿紙６４を乾燥し、仕上げした後に得られる再生紙の強度を向上させることができる。
【０１０６】
脱水部３３で脱水された湿紙６４は、ドライヤー部３４に送られ、走行する上下一対の搬送ベルト３４２の間に挟持される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に湿紙６４を搬送ベルト３４２を介して当接させつつ搬送することで湿紙６４の乾燥を行い仕上げ前の再生紙６５を得る。
【０１０７】
ドライヤー部３４を出た仕上げ前の再生紙６５はカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラ４１１の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙６５の平坦度を向上させ、更に、カット部４２で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。
【０１０８】
カット部４２において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の破材は、図１に示すようにシュレッダー１３又はシュレッダータンク１６に戻され、再度再生紙の製造に利用される。
【０１０９】
各工程において排液処理部５へ送られた排水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を施した後製紙装置１００の外部に排出する。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、必要によりフィルターを通してインク成分、トナー成分等を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用する。
【０１１０】
以上より、本発明にかかるヘッドボックス３１は、供給部３１１ｏを構成する横壁部材３１５ａに起振装置３１８を配設し、この起振装置３１８により少なくとも供給部３１１ｏを振動させることにより、供給部３１１ｏの詰まりを解消するようにしたので、パルプ懸濁液を大気開放型の貯留部３１１ｈから自重落下により抄紙ワイヤー３２３上に供給する際、流通断面積が狭まった供給部３１１ｏを通過させてもパルプ懸濁液を攪拌して分散性を高め、パルプ懸濁液の繊維が凝集するのを抑制できるので、詰まりによる不具合を生じることなく均一な繊維濃度で抄紙ワイヤー３２３上にパルプ懸濁液を供給することができる。特に、本実施形態のように抄紙ワイヤー３２３が比較的低速である場合にも供給部３１１ｏでの詰まりを容易に解消可能である。
【０１１１】
また、ヘッドボックス本体３１１は、供給部３１１ｏより抄紙ワイヤー装置Ｗの抄紙ワイヤー３２３上にパルプ懸濁液を供給可能に配設した状態で、起振装置３１８の振動に伴って抄紙ワイヤー３２３を振動させる伝振部材３１９を設けたので、起振装置３１８の振動を利用して抄紙ワイヤー３２３を容易に振動させることができ、これによりパルプ懸濁液の脱水を促進することができる。更に、抄紙ワイヤー３２３上の湿紙の地合を向上させ、得られる再生紙の品質を良好なものとすることも可能である。
【０１１２】
そして、起振装置３１８は、供給部３１１ｏのうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部３１４の上流側近傍位置に配設された横壁部材３１５ａを押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるので、圧縮によりパルプ懸濁液の流通断面積を縮小させて狭小部３１４に詰まったパルプ懸濁液を強制的に押し出すことができ、より効率よく詰まりの不具合を解消可能である。
【０１１３】
（第２の実施形態）
本発明にかかるヘッドボックスの第２の実施形態を以下に示す。尚、以下の説明において、上記第１の実施形態と同一の構成に関しては同一の符号を付して説明を省略する。また、以下においては抄紙ワイヤー３２３を振動させる伝振部材３１９を図示及び説明を省略するが、上記第１の実施形態と同様に設けてもよい。
【０１１４】
図１０は、本発明にかかる第２の実施形態としてのヘッドボックス３１ｅと、抄紙ワイヤー装置Ｗｄとを備えた抄紙装置Ｓｄの右側から見た斜視図である。図１０に示すように、ヘッドボックス３１ｅは、少なくとも供給部３１１ｒまたはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材３１２ｊと、この叩打部材３１２ｊを回転軸３１３ｋ及びプーリ３１３ｎを介して抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転させる連動部材３１３ｂとを設けてなる起振装置３１８ｄを備えている。
【０１１５】
叩打部材３１２ｊは、横壁部材３１５ｉの上方に架設された回転軸３１３ｋに偏心して固着されてなり、図１０において３個の場合を示すように複数設けられることが好ましい。叩打部材３１２ｊを複数設けることで振動効果が高まるからである。回転軸３１３ｋは側壁部材３１５ｐを貫通して側壁部材３１５ｐの外方に突出して形成され、該側壁部材３１５ｐに回転自在に軸支されている。
【０１１６】
本第２の実施形態においても横壁部材３１５ｉは、弾性体３１５ｋ，３１５ｏを介して貯留部３１１ｈ及び縦壁部材３１５ｄに接続されており、また、供給部３１１ｒの左右両側面に配設された側壁部材３１５ｐから分離され、ヘッドボックス本体３１１を構成する他の壁部材３１５から独立して弾性変形可能となっている。
【０１１７】
駆動モータ３２５ａが駆動すると抄紙ワイヤー３２３の走行に伴って、連動部材３１３ｂ及びプーリ３１３ｎを介して回転軸３１３ｋが回転し、叩打部材３１２ｊを回転させる。すると、叩打部材３１２ｊの偏心によって横壁部材３１５ｉの上面を周期的に叩打し、これにより横壁部材３１５ｉが振動する。
【０１１８】
このように、第２の実施形態にかかるヘッドボックス３１ｅは、起振装置３１８ｄが、供給部３１１ｒに配設された横壁部材３１５ｉを回転により叩打して振動させる叩打部材３１２ｊと、この叩打部材３１２ｊを抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転させる連動部材３１３ｂとを備えてなるので、抄紙ワイヤー３２３の駆動源である駆動モータ３２５ａの駆動を有効に活用して供給部３１１ｒを振動させることができる利点がある。
【０１１９】
（第３の実施形態）
本発明にかかるヘッドボックスの第の実施形態を以下に示す。図１１は、第３の実施形態としてのヘッドボックス３１ａと、抄紙ワイヤー装置Ｗａとを備えた抄紙装置Ｓａの左側面図、図１２は前記抄紙装置Ｓａを右側から見た斜視図、図１３は、前記ヘッドボックス３１ａの要部の動作を示す左側面の部分拡大図である。
【０１２０】
図１１〜１３に示すように、第３の実施形態としてのヘッドボックス３１ａは、上記第１，２の実施形態にかかる起振装置３１８，３１８ｄに替えて、少なくとも供給部３１１ｐまたはその近傍に壁部材３１５が揺動自在に軸支されるとともに、壁部材３１５を揺動させるための揺動装置３１８ａを備えてなる。
【０１２１】
特に、壁部材３１５のうち縦方向に配設された縦壁部材３１５ｅを側壁部材３１５ｍにより揺動自在に軸支し、揺動装置３１８ａで縦壁部材３１５ｅを所定の揺動量で揺動させることにより、少なくとも供給部３１１ｐにおけるパルプ懸濁液の流通断面積を拡大することで変動するよう構成してなる。
【０１２２】
揺動装置３１８ａは、供給部３１１ｐまたはその近傍を回転により叩打して振動を発生させる叩打部材３１２と、この叩打部材３１２を抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転させる連動部材３１３とを備えてなる。
【０１２３】
叩打部材３１２は回転により後述する被叩打部材３１３ｄを叩打可能な部材であれば特に限定されないが、例えば、図１１〜１３に示す歯車等により構成される。この叩打部材３１２は左右一対設けられ、図１２において手前側に示すヘッドボックス本体３１１ａの右側面側の叩打部材３１２ａが抄紙ワイヤー３２３を駆動する駆動モータ３２５ａにタイミングベルト等からなる連動部材３１３によって連結され、左側面側の叩打部材３１２ｂ（図１１,１３参照）が右側面側の叩打部材３１２ａに回転軸３１８ｉにより連結されることで、共に抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転するようになっている。
【０１２４】
そして、供給部３１１ｐの下流側端縁を形成する縦方向に配設された縦壁部材３１５ｅが、横壁部材３１５ｂとは切り離され、独立して設けられるとともに、該縦壁部材３１５ｅの上端縁に設けられた揺動軸３１７を軸心に揺動自在に形成されており、図１２において拡大した円内に示すように、この揺動軸３１７が側壁部材３１５ｍに揺動自在に軸支されてなる構造を有する。揺動軸３１７は側壁部材３１５ｍを貫通し更に外方に突出して形成され、この揺動軸３１７の突出した左右両端部近傍に叩打部材３１２によって叩打される板状の被叩打部材３１３ｄが揺動半径方向に突設されてなる。
【０１２５】
また、揺動軸３１７の側壁部材３１５ｍと被叩打部材３１３ｄとの間には捩りコイルバネ３１６が挿通され、揺動軸３１７の上方やや上流側の側壁部材３１５ｍに形成された切欠き部３１５ｎにこの捩りコイルバネ３１６の一端側が係止され、他端側が被叩打部材３１３ｄを下流側より係止することにより、被叩打部材３１３ｄを略鉛直下方向に沿うよう付勢するようになっている。
【０１２６】
また、被叩打部材３１３ｄを略鉛直下方向に沿った状態より更に時計回りに回動させないよう停止させる停止部材３１３ｇを設けている。
【０１２７】
第３の実施形態の抄紙装置Ｓａの作用は、パルプ懸濁液が供給部３１１ｐから抄紙ワイヤー３２３に供給されるのに伴い、駆動モータ３２５ａを駆動して抄紙ワイヤー３２３を走行させるとともに、駆動モータ３２５ａより連動部材３１３を介して叩打部材３１２を回転し、被叩打部材３１３ｄを連続的に叩打する。すると、叩打部材３１２の叩打により図１３（ａ）において矢印Ｂで示す反時計回りに被叩打部材３１３ｄを回動させ、その後捩りコイルバネ３１６の下流側からの付勢によって被叩打部材３１３ｄが図１３（ｂ）において矢印Ｃで示す時計回りに回動し、これにより揺動軸３１７を揺動させて縦壁部材３１５ｅを揺動軸３１７を軸心に揺動させる。揺動の振り量は、その際、パルプ懸濁液の繊維濃度及び抄紙ワイヤー３２３の走行速度によっても態様が異なるが、地合に影響のない程度とする。
【０１２８】
この結果、狭小部３１４ａにおけるパルプ懸濁液の流通断面積を拡張により変形させる動作が繰り返されることとなり、よって、狭小部３１４ａを通過できず狭小部３１４ａより上流側の供給部３１１ｐに滞留するパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー３２３上に効率よく供給することができる。
【０１２９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態としてのヘッドボックス３１ｃは、上記第３の実施形態において横壁部材３１５ｂと縦壁部材３１５ｅとが独立して形成されるとともに縦壁部材３１５ｅのみを揺動自在に構成した揺動装置３１８ａを備えることとしたところ、これに替えて、図１４,１５に示すように、横壁部材３１５ｃ及び縦壁部材３１５ｆを一体に形成し、且つこれら横壁部材３１５ｃと一体で縦壁部材３１５ｆの下流側に延在する錘部３１６ａを設け、図１５に示すように、側面視略Ｔ字状とし、これを揺動軸３１７ａを軸心に揺動自在とした起振装置３１８ｂを備えている。
【０１３０】
横壁部材３１５ｃは、貯留部３１１ｉの下流側の壁面を構成する縦壁部材３１１ｇに摺接するとともに、湾曲して形成された曲面部材３１５ｇが該横壁部材３１５ｃの上流側端縁に立設されてなる。この曲面部材３１５ｇには補強のため横壁部材３１５ｃより複数のリブ３１５ｈが立設され接続されている。尚、貯留部３１１ｉの下流側壁面を構成する縦壁部材３１１ｇは、曲面部材３１５ｇに摺接される外壁面の所定箇所が該曲面部材３１５ｇと同様の曲面状に形成され、曲面部材３１５ｇに沿って摺接可能となっている。
【０１３１】
錘部３１６ａは、上記第３の実施形態における捻りコイルバネ３１６に替えて用いられ、被叩打部材３１３ｆが叩打部材３１２ｄに叩打された後、略鉛直下方向に沿う状態に復帰させるための錘となっている。錘部３１６ａの下方には止め部材３１６ｃが設けられ、図１５（ａ）に示す横壁部材３１５ｃ及び錘部３１６ａが側面視略水平方向の位置となった状態を維持し、これより更に反時計回りに回動しないよう錘部３１６ａを下方より支持し停止させるようになっている。縦壁部材３１５ｆと錘部３１６ａとの間にも補強のための複数のリブ３１５ｕが形成されている。
【０１３２】
また、上記第３の実施形態においては叩打部材３１２を歯車とした例を示したが、本第４の実施形態では叩打部材３１２ｄを一枚の板状体３１２ｅが回転軸３１２ｆより突設されてなる構造を有する場合を示している。
【０１３３】
更に、上記第３の実施形態においては右側面側の叩打部材３１２ａが抄紙ワイヤー３２３を駆動する駆動モータ３２５ａに連動部材３１３によって連結されたが、第４の実施形態では叩打部材３１２ｄは抄紙ワイヤー３２３を駆動する駆動モータ３２５ａに直接連結されておらず、駆動モータ３２５ａの駆動により抄紙ワイヤー３２３を介し従動する従動ローラ３２１ａに連動部材３１３ａによって連結されてなり、よって叩打部材３１２ｄは駆動モータ３２５ａの駆動に間接的に連動して回転されるものである。
【０１３４】
第４の実施形態にかかるヘッドボックス３１ｃの作用は、駆動モータ３２５ａの駆動によって抄紙ワイヤー３２３を走行すると、これに伴って従動ローラ３２１ａが回転し、連結部材３１３ａを介して叩打部材３１２ｄを回転させる。叩打部材３１２ｄは図１５（ａ）に示す横壁部材３１５ｃ及び錘部３１６ａが略水平の状態より矢印Ｄに示す向きに揺動し、同図（ｂ）のように、揺動軸３１７ａを軸心に横壁部材３１５ｃは水平姿勢より低くくし、逆に錘部３１６ａは水平姿勢より高くし、縦壁部材３１５ｆは略鉛直下方向より下流側へと傾斜させる。
【０１３５】
この結果、横壁部材３１５ｃの下方に滞留していた繊維を横壁部材３１５ｃが押圧し、パルプ懸濁液の供給路を圧縮して強制的に押し出し、またこれと同時に、縦壁部材３１５ｆの傾斜によって狭小部３１４ｆの流通断面積を拡大し、供給部３１１ｑに滞っていたパルプ懸濁液をこの拡張された狭小部３１４ｆから容易に流出させることができる。
【０１３６】
よって、横壁部材３１５ｃの押圧と、縦壁部材３１５ｆの狭小部３１４ｆの拡張の相乗効果によって、供給部３１１ｑに滞留するパルプ懸濁液をより強力に狭小部３１４ｆより抄紙ワイヤー３２３上に流出させることができ、繊維濃度がより高いパルプ懸濁液を抄紙する場合にも供給部３１１ｑでの詰まりの不具合を解消することができる。
【０１３７】
尚、第４の実施形態では縦壁部材３１５ｆを横壁部材３１５ｃ及び錘部３１６ｃと一体に設け、これらを一体で同時に揺動するようにしたが、本発明にかかるヘッドボックスはこれに限定されず、縦壁部材を横壁部材から分離し独立して設け、横壁部材のみ揺動可能に構成し、縦壁部材を固定式としてもよい。かかる横壁部材のみ揺動する構成のヘッドボックスにおいても横壁部材の揺動によりパルプ懸濁液の供給路を圧縮することでパルプ懸濁液を下流側へと押し出し供給部における詰まりを解消可能である。
【０１３８】
また、上記した第１〜４の各実施形態において、幅壁部材３１５ｙを、横方向に配設された横壁部材３１５ａ，３１５ｂ，３１５ｃ，３１５ｉと、該横壁部材３１５ａの下流側において縦方向に配設され縦壁部材３１５ｄ，３１５ｅ，３１５ｆとを直交させた構成としたが、これに限定されず、貯留部の下流側縦壁部材より傾斜し下流側に向け突出させた１枚の幅壁部材等としてもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｗ，Ｗａ 抄紙ワイヤー装置
Ｓ，Ｓａ 抄紙装置
１００ １００ａ，１００ｂ 製紙装置
３２３ 抄紙ワイヤー
３１，３１ａ ヘッドボックス
３１１，３１１ａ ヘッドボックス本体
３１１ｈ，３１１ｉ，３１１ｊ 貯留部
３１１ｏ，３１１ｐ，３１１ｑ，３１１ｒ 供給部
３１２，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｄ，３１２ｊ 叩打部材
３１３，３１３ａ，３１３ｂ 連動部材
３１４ ３１４ａ 狭小部
３１５ 壁部材
３１５ｙ 幅壁部材
３１８，３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｄ 起振装置
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッドボックス、抄紙装置及び製紙装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、抄紙原料としてのパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスについて、下記特許文献１〜３にはヘッドボックス本体内のパルプ懸濁液を振動させるための振動手段を備えたヘッドボックスに関する技術が開示されている。このように振動手段を備えることにより、抄紙ワイヤーに供給されるパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの幅方向に容易に拡散させることができ、抄紙された結果得られる再生紙の地合の向上が可能であるといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５９−１５７３９４号公報
【特許文献２】特開昭５７−８９６９５号公報
【特許文献３】特開平９−４９１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記各公報に記載のヘッドボックスは、大型の製紙機に用いられるものであり、加圧を行ってヘッドボックス本体内部にパルプ懸濁液を強制的に収容させるとともにノズル先端から抄紙ワイヤーに向けパルプ懸濁液を噴射するといった密閉式のものである。
【０００５】
これに対しパルプ懸濁液を開放型の貯留槽に貯留し、貯留槽の下部に設けた供給口より自重落下によって抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給するヘッドボックスの場合には、抄紙ワイヤーの幅方向への拡散は容易であるが、ヘッドボックス本体内に貯留されたパルプ懸濁液中のパルプ繊維同士が凝集し、パルプ懸濁液の流通路が詰まりやすくなり、特に流通路が狭まった箇所となる供給口近傍等にパルプ懸濁液の繊維が詰まる不具合を起こしていた。この不具合は抄紙ワイヤーの速度に影響されるものであり、抄紙ワイヤーの速度が比較的遅い場合に顕著となる。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するものであり、ヘッドボックスからパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー上に供給する際、ヘッドボックス内にパルプ懸濁液の繊維が詰まり不具合を起こすことのないヘッドボックス、前記ヘッドボックスを備えた抄紙装置及び製紙装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のヘッドボックスは、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、
パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体にパルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部を備え、
貯留部内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの上面に自重落下により供給する供給部を前記貯留部の下部に設け、
前記供給部またはその近傍に起振装置を配設し、
当該起振装置により少なくとも供給部またはその近傍を振動可能に構成してなるようにしてある。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１に記載のヘッドボックスにおいて、起振装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるものである。
【０００９】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のヘッドボックスにおいて、起振装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるものである。
【００１０】
更に、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のヘッドボックスにおいて、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、
起振装置の振動を抄紙ワイヤーに伝え、該抄紙ワイヤーを振動させる伝振部材を設けたものである。
【００１１】
更に、請求項５に記載の発明は、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体に、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給する供給部を設け、少なくとも前記供給部またはその近傍に壁部材が揺動自在に軸支されるとともに、前記壁部材を揺動させるための揺動装置を備えてなり、当該揺動装置により少なくとも前記壁部材を揺動させることにより、少なくとも供給部におけるパルプ懸濁液の流通断面積を変動可能に構成してなるヘッドボックスである。
【００１２】
更に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のヘッドボックスにおいて、供給部は、抄紙ワイヤーの幅方向に沿って配設された幅壁部材と、前記幅壁部材の左右両端部近傍に配設された側壁部材とを備え、
前記幅壁部材が側壁部材に揺動自在に軸支されてなるものである。
【００１３】
更に、請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載のヘッドボックスにおいて、揺動装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるものである。
【００１４】
更に、請求項８に記載の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のヘッドボックスにおいて、揺動装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるものである。
【００１５】
更に、請求項９に記載の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載のヘッドボックスにおいて、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、揺動装置の揺動に伴って抄紙ワイヤーを振動させるよう構成したものである。
【００１６】
そして、請求項１０に記載の発明は、少なくとも請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置に関するものである。
【００１７】
更に、請求項１１に記載の発明は、少なくとも請求項１０に記載の抄紙装置を備えた製紙装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載のヘッドボックスによれば、供給部に起振装置を配設し、この起振装置により少なくとも供給部またはその近傍を振動させることにより、供給部の詰まりを解消するようにしたので、パルプ懸濁液を大気開放型の貯留部から自重落下により抄紙ワイヤー上に供給する際、流通断面積が狭まった供給部を通過させてもパルプ懸濁液の繊維が詰まることなく、略一定の繊維濃度で抄紙ワイヤー上に供給することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、起振装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるので、起振装置によって壁部材を押圧してパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー上に強制的に押し出し狭小部の詰まりを解消することが可能である。
【００２０】
そして、請求項３に記載の発明によれば、起振装置が、少なくとも供給部若しくはその近傍を回転により叩打して振動を発生させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるので、叩打部材によって供給部を効率よく振動できるとともに、起振装置の駆動に抄紙ワイヤーの駆動源を利用することができ、別途駆動源を設ける必要もなくエネルギーの有効利用を図り運転コストを低減可能である。
【００２１】
更に、請求項４に記載の発明によれば、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、起振装置の振動を抄紙ワイヤーに伝え、該抄紙ワイヤーを振動させる伝振部材を設けたので、起振装置の振動を利用して抄紙ワイヤーを容易に振動させることができ、これによりパルプ懸濁液の脱水を促進することができる。
【００２２】
更に、請求項５に記載の発明によれば、少なくとも供給部またはその近傍に壁部材が揺動自在に軸支されるとともに、前記壁部材を揺動させるための揺動装置を備えてなり、当該揺動装置により少なくとも前記壁部材を揺動させることにより、少なくとも供給部におけるパルプ懸濁液の流通断面積を変動可能に構成してなるヘッドボックスであるので、パルプ懸濁液の供給路が狭まった供給部で詰まったパルプ懸濁液を容易に前記供給部から抄紙ワイヤー上に供給できる利点がある。
【００２３】
更に、請求項６に記載の発明によれば、供給部は、抄紙ワイヤーの幅方向に沿って配設された幅壁部材と、前記幅壁部材の左右両端部近傍に配設された側壁部材とを備え、
前記幅壁部材が側壁部材に揺動自在に軸支されてなるので、幅壁部材をパルプ懸濁液の流通方向に略平行な向きに揺動することで、少しの揺動量であってもパルプ懸濁液の流通断面積を大幅に変動することができ、供給部における繊維の詰まりを効率よく解消することができる。
【００２４】
更に、請求項７に記載の発明によれば、揺動装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるので、揺動装置によって狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動して供給路を圧縮し、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤー上に強制的に押し出し狭小部の詰まりを解消することが可能である。
【００２５】
更に、請求項８に記載の発明によれば、揺動装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなるので、叩打部材によって供給部を効率よく振動できるとともに、揺動装置の駆動に抄紙ワイヤーの駆動源を利用することができ、別途駆動源を設ける必要もなくエネルギーの有効利用を図り運転コストを低減可能である。
【００２６】
更に、請求項９に記載の発明によれば、ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、揺動装置の揺動に伴って抄紙ワイヤーを振動させるよう構成したので、揺動装置の駆動により抄紙ワイヤーを振動させることができ、これにより抄紙ワイヤー上に供給された湿紙の脱水効率を向上させることが可能である。
【００２７】
更に、請求項１０に記載の発明によれば、前記各構成のヘッドボックスと、抄紙ワイヤー装置とを備えたので、パルプ懸濁液の供給部が詰まるといった問題を生じることなく安定して抄紙を行うことができる抄紙装置の提供が可能である。
【００２８】
また、請求項１１に記載の発明によれば、前記構成の抄紙装置を備えてなるので、抄紙工程における不具合を解消でき、製紙効率の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】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。
【図２】前記製紙装置のパルプ懸濁液製造部の内部構造を示す概略図である。
【図３】前記パルプ懸濁液製造部の使用態様図である。
【図４】前記製紙装置の脱墨部の斜視図である。
【図５】前記脱墨部の平面図及び断面図である。
【図６】前記製紙装置のすすぎ部の構成概略図である。
【図７】前記製紙装置の抄紙部及び仕上部の概略斜視図である。
【図８】前記抄紙部を構成するヘッドボックス及びワイヤー部の斜視図である。
【図９】前記ヘッドボックス及びワイヤー部の要部を拡大した断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態としての抄紙装置の斜視図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態としての抄紙装置の側面図である。
【図１２】前記製紙装置の前記抄紙装置を斜視図である。
【図１３】前記抄紙装置の要部の動作を示す部分側面図である。
【図１４】本発明の更に別の実施形態としての抄紙装置の斜視図である。
【図１５】前記抄紙装置の要部の動作を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（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、本発明にかかる製紙装置の構成概略図である。ここで、以下の説明では製紙装置１００を古紙を原料とする再生紙製造装置とする場合について説明するが、本発明にかかる製紙装置はこれに限定されず、木材等の他の原料を用いる製紙装置であってもよい。図１において、製紙装置１００は、パルプ懸濁液製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上げ部４、排液処理部５を一体的に備えるものである。
【００３１】
パルプ懸濁液製造部１は、古紙６を離解して再生パルプを製造するものであり、脱墨パルプ部２は、パルプ懸濁液製造部１において製造された再生パルプを脱墨するものであり、抄紙部３は、脱墨パルプ部２において得られた脱墨パルプを抄紙し、抄紙により得られた湿紙の乾燥を行うものであり、仕上げ部４は、抄紙部３において湿紙の乾燥を行ったものを裁断等することにより仕上げを行って再生紙７を得るものであり、排液処理部５は、前記パルプ懸濁液製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３においてそれぞれ生じた排液の処理を行うものである。
【００３２】
(パルプ懸濁液製造部)
図２は、パルプ懸濁液製造部１の内部構造を示す概略図である。パルプ懸濁液製造部１は、古紙の裁断紙片６１を離解して再生パルプを製造するものであり、古紙投入部１１、シュレッダー１３、金属片除去部１４、押圧部１５、シュレッダータンク１６、裁断紙量調整部１７、パルパー１８、ニーダー１９を備えている。
【００３３】
古紙投入部１１は、処理を行う古紙６をホッパー１２内に投入するための開口部であり、該古紙投入部１１からホッパー１２内の古紙６を覗き見ることが不可能または困難な構造とすることが好ましい。即ち、例えば、古紙６の搬送手段（図示省略）をホッパー１２内に備え、一度に多量の古紙６が投入された場合に古紙６を順次ホッパー１２の内部に搬送可能な構造とすることなどが挙げられる。これにより古紙６となった文書の機密性を保持可能である。
【００３４】
また、古紙投入部１１より投入される古紙６の量を計測する計測部（図示省略）を古紙投入部１１の近傍に設けてもよい。このように古紙投入部１１の近傍に計測部を設ける場合には後述する裁断紙量調整部１７を設けなくても構わない。そして、古紙投入部１１の近傍に設けた計測部で古紙量を計測する場合には、例えば、一定量の再生紙の製造に必要となる所定量の古紙６が古紙投入部１１から投入された時点で、自動的に以後の処理を進行させるようにしてもよい。これにより、古紙６をシュレッダータンク１６内に大量に貯留する必要がなくなり、シュレッダータンク１６を小さくすることができるとともに、再生紙製造開始の操作を手動により行わなくても自動的に再生紙の製造を開始でき、手間が省ける。
【００３５】
シュレッダー１３は、投入された古紙６を裁断処理して再生パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化する裁断刃１３１を有する。ここで、仮に別途設けられたシュレッダー装置等の紙片裁断装置によって、既に所定の大きさに裁断処理済みの紙片を古紙投入部１１より投入するような場合にはホッパー１２内にシュレッダー１３を設けない構成としても構わない。
【００３６】
金属片除去部１４は、ステープラーの針等の金属類を取り除くため設けられ、マグネット等により構成される。金属片除去部１４の設置位置は、図２において実線で示すようにシュレッダー１３の下方近傍としてもよいが、図２において破線で示すようにシュレッダータンク１６の排出口１６３の下方近傍等としてもよい。
【００３７】
押圧部１５は、シュレッダータンク１６内の裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを抑えるためのものであり、図２において２点鎖線で示すように、裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる押圧部材１５１と、押圧部材１５１を昇降する昇降手段１５２とを備えている。
【００３８】
シュレッダータンク１６は、古紙の裁断紙片６１を一時的に貯留するものであり、底面１６２が排出口１６３に向けて傾斜する傾斜面をなす。
排出口１６３には古紙の裁断紙片６１を排出する排出装置１６４を設けている。排出装置１６４としては種々のものがあるが、ここでは複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の排出装置１６４を示している。排出装置１６４の上方には紙量検知センサ１６５が配置してあり、紙量検知センサ１６５はシュレッダータンク１６の内部に貯留する古紙の裁断紙片６１の有無を検出するもので、ロードセル、光センサ等を用いる。
【００３９】
裁断紙量調整部１７は、シュレッダータンク１６の排出口１６３の下方に配置してあり、排出口１６３から排出する古紙の裁断紙片６１を受け止める受け皿部１７１と、受け皿部１７１を支持する計測部１７２を備えており、計測部１７２は受け皿部１７１に投入した古紙の裁断紙片６１の重量を計測するようになっている。
【００４０】
図３に示すように、受け皿部１７１は、受け皿１７１ａが水平姿勢からパルパー１８へ向けて傾斜する傾斜姿勢にまで傾動するものであり、受け皿１７１ａを傾動させるモータ等の駆動手段（図示省略）を有する。また、受け皿１７１ａはパルパー１８に隣接する側壁部１７１ｂが図２に示す立ち姿勢の通常位置と、図３に示すパルパー１８へ向けて傾倒する傾倒位置とにわたって開閉可能に設けてあり、該側壁部１７１ｂは受け皿１７１ａの傾動に伴って傾倒し、受け皿１７１ａの復動に伴って立ち姿勢に復帰するようになっている。
【００４１】
図２に示すように、パルパー１８は、古紙の裁断紙片６１を水及び離解促進剤の液体中において、繊維、つまり再生パルプにまで離解させるものであり、古紙の裁断紙片６１が投入される攪拌槽１８１と、攪拌槽１８１に給水するための給水部１８２と、離解促進剤供給部１８３とを設けている。離解促進剤供給部１８３から供給される古紙６の離解を促進する離解促進剤としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、水酸化カリウム、亜硫酸ナトリウムなどのアルカリ類から選ばれる１種以上若しくはその水溶液等を用いることができ、更に、スルファミン酸、塩酸、硫酸、リン酸、硫酸アルミニウムなどの酸類、次亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸ナトリウム、過酸化水素などの酸化剤、界面活性剤、漂白剤、ＰＨ安定剤、キレート剤、分散剤などを補助的に用いることもできる。
【００４２】
離解促進剤供給部１８３は、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けており、これにより攪拌槽１８１に貯留するパルプ懸濁液の液面が攪拌に伴って変動する場合あっても、各供給口を開閉するだけで離解促進剤を攪拌槽１８１に投入することができる。ここで、パルプ懸濁液とは、攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１（古紙６）を離解することにより得られた再生パルプを含む液体のことであり、該再生パルプの他、離解途中の古紙６２、水、水中に取り出されたインク成分やトナー成分等の印刷成分、離解促進剤等を含む液体である。
【００４３】
仮に、攪拌槽１８１の底部に離解促進剤の供給口が形成された場合には、離解促進剤供給部１８３の供給口に攪拌槽１８１内のパルプ懸濁液が流入し、水分が蒸発する等して離解途中の古紙６２が乾燥して固くなり、離解促進剤供給部１８３の供給口を詰まらせるといったことが生じる恐れがあるが、上記のように、攪拌槽１８１の上方に離解促進剤の供給口を開閉可能に設けた場合にはそのようなことは起こり得ない。給水部１８２についても同様である。
【００４４】
攪拌槽１８１の底部には、古紙の裁断紙片６１を給水部１８２から給水された水とともに攪拌し離解するための攪拌羽根１８４が設けられ、前記攪拌羽根１８４を回転駆動するモータ等の駆動手段１８８を有している。
【００４５】
攪拌槽１８１には攪拌槽１８１内に貯留する再生パルプ、古紙の裁断紙片６１、水、離解促進剤を含有するパルプ懸濁液を所定温度まで加温するためのヒータ１８６および温度センサ１８５を設けてある。更に、攪拌槽１８１の底部には、パルパー１８にて古紙６から製造された再生パルプ及び水等を含有するパルプ懸濁液を取り出すパルプ懸濁液取出部１８７を設けている。パルプ懸濁液取出部１８７は、ポンプ２０９ａ及び開閉弁２０８ａを備えた配管２０７ａに接続されており、パルプ懸濁液取出部１８７からポンプ２０９ａにより取り出した再生パプル含有液を開閉弁２０８ａを介してニーダー１９へ送るようになっている。
【００４６】
ニーダー１９は、再生パルプに混入しているトナー成分等を該再生パルプから分離させるように混練するものであり、公知のニーダー装置により構成される。
【００４７】
(脱墨パルプ部)
図１に示すように、 脱墨パルプ部２は、脱墨前希釈部２１、脱墨部２２、すすぎ部２３を備え、各部の間には配管、ポンプ等からなる移送部(図示省略)を設けている。
【００４８】
脱墨前希釈部２１は、ニーダー１９から送られたパルプ懸濁液を脱墨に適した繊維濃度、ここでは０．１重量％〜５．０重量％程度、より好ましくは０．３重量％〜２．０重量％程度にまで希釈するものであり、希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤等を投入する希釈液供給部(図示省略)を備えている。
【００４９】
繊維濃度が０．１重量％以上５．０重量％以下であることにより、後の脱墨部２２においてトナー成分と脱墨剤とを効率よく接触させトナー成分等を容易に除去することができる。
【００５０】
図４に脱墨部２２の斜視図を、図５（ａ）に脱墨部２２の平面図を、同図（ｂ）に図５（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。脱墨部２２は、フローテータと呼ばれ、インク成分、トナー成分等の印刷成分をパルプ懸濁液から分離して脱墨パルプを製造するためのものであり、パルプ懸濁液流通槽２２１、ブレード２２２及び気泡排出槽２２３を備えている。
【００５１】
パルプ懸濁液流通槽２２１は、脱墨前希釈部２１で希釈液の供給により所定濃度に調整されたパルプ懸濁液を流通させるものである。パルプ懸濁液流通槽２２１内は、複数の仕切壁２２４により複数の脱墨室２２５に区画されており、図５（ａ）の平面図において仕切壁２２４の上方または下方となる位置で示すように、仕切り壁２２４の左方または右方が交互に開口することで全ての脱墨室２２５は連通している。
【００５２】
各脱墨室２２５の底部には、パルプ懸濁液流通槽２２１内を流通するパルプ懸濁液中に、微細な気泡を供給するための気泡供給部２２６を設けるとともに、各仕切り壁２２４の双方の面の高さ方向略中央部に温度センサ２２７と、ヒータ２２８とをそれぞれ配置している。
【００５３】
また、パルプ懸濁液流通槽２２１内のうち、パルプ懸濁液の流速が低下し該パルプ懸濁液が淀みやすい所定位置に淀んだパルプ懸濁液を攪拌し下流側へと流動させるための攪拌翼（図示省略）を配置している。攪拌翼としては種々のものがあるが、例えば複数の羽根を回転軸の周りに放射状に配置した構造の攪拌翼等が挙げられる。更に、パルプ懸濁液をパルプ懸濁液流通槽２２１内に流入させる流入部２２９ａと、脱墨処理後生じた脱墨パルプを含有するパルプ懸濁液をパルプ懸濁液流通槽２２１外に流出させる流出部２２９ｂとを設けている。
【００５４】
ブレード２２２は、パルプ懸濁液流通槽２２１の上部を浮遊する気泡を、パルプ懸濁液流通槽２２１の周壁を溢流させ気泡排出槽２２３側へ掃き出すためのものであり、パルプ懸濁液流通槽２２１の上方に設けられ、モータ２２２ａの駆動によりガイドレール２２２ｂに案内されつつ往復移動するよう構成されている。
【００５５】
図５（ａ）に示すように、気泡排出槽２２３は、パルプ懸濁液流通槽２２１の外周を取り囲むよう平面視ロ字状に設けられ、脱墨の際パルプ懸濁液流通槽２２１内で生じ、ブレード２２２により掃き出された気泡を一旦貯留するようになっている。図４，５（ｂ）に示すように、気泡排出槽２２３には、気泡排出槽２２３内及びブレード２２２等に付着した気泡を洗い流すための水などの洗浄液を噴出する洗浄液噴出部２２３ａを設けている。洗浄液噴出部２２３ａは、気泡排出槽内の壁面の上段部及び中段部の全周に亘って複数配備されている。
【００５６】
更に、気泡排出槽２２３は、生じた気泡を消滅させるための消泡部（図示省略）を備えていることが好ましい。消泡部は気泡を消滅させることができればその構造は限定されないが、例えば、温風や熱風を供給する風供給部（図示省略）等が挙げられ、風供給部から気泡に温風又は熱風を吹き付けて気泡の水分を吹き飛ばすことで気泡を消滅させる。かかる風供給部を設ける場合には、風供給部からの温風や熱風を水分含有量の低い乾燥した温風又は熱風とすることがより好ましい。これにより、気泡の水分をより容易に吹き飛ばすことができるからである。
【００５７】
図６に、すすぎ部２３の構成概略図を示す。すすぎ部２３は、脱墨部２２において得られた脱墨パルプ６３を含むパルプ懸濁液中の脱墨剤を洗浄し除去するものであり、離間配置された回転ローラ２３１の間に掛け渡して展張したメッシュベルト２３３を有し、該メッシュベルト２３３が上部の往路軌道２３３ａと下部の復路軌道２３３ｂからなる無端軌道を形成している。
【００５８】
往路軌道２３３ａには始端側にパルプ懸濁液をメッシュベルト２３３の上に供給するホッパー２３４を設けており、該ホッパー２３４からメッシュベルト２３３の上に供給されたパルプ懸濁液に向けて水などの洗浄液を噴射する洗浄ノズル２３５と、洗浄ノズル２３５からの洗浄液により洗浄されたパルプ懸濁液を圧搾する上下一対の圧搾ローラ２３６とを往路軌道２３３ａの始端側から終端側に向けて交互に複数設けている。
【００５９】
復路軌道２３３ｂの始端側にはメッシュベルト２３３からすすぎの終了したパルプ懸濁液を剥離するためのスクレーパ２３７を設けている。また、往路軌道２３３ａの下方には洗浄液を受ける洗浄液収容槽２３２を設置し、洗浄液収容槽２３２は配管（図示省略）によりすすぎ排水タンク５２に接続されている。
【００６０】
(抄紙部)
図７は、抄紙部３及び仕上げ部４のカレンダー部４１の概略斜視図、図８は、抄紙部３を構成するヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の斜視図、図９は、図８に示すヘッドボックス３１及びワイヤー部３２の要部を拡大した断面図である。抄紙部３は、少なくともヘッドボックス３１と、抄紙ワイヤー装置Ｗとを備えた抄紙装置Ｓにより構成され、すすぎ部２３によるすすぎの終了したパルプ懸濁液を抄紙するものであり、図７に示すように、ヘッドボックス３１、ワイヤー部３２、脱水部３３、ドライヤー部３４からなる。
【００６１】
ヘッドボックス３１は、すすぎ部２３によるすすぎの終了したパルプ懸濁液をワイヤー部３２に均一に供給するためのものであり、図８に示すように、パルプ懸濁液を導入するヘッドボックス本体３１１を備え、このヘッドボックス本体３１１には、パルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部３１１ｈと、前記貯留部３１１ｈの下部に貯留部３１１ｈ内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー３２３の上面に自重落下により供給する供給部３１１ｏとを設けている。
【００６２】
供給部３１１ｏの最も下流側となる先端位置は、ヘッドボックス本体３１１内のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部３１４となっている。狭小部３１４は、パルプ懸濁液の抄紙ワイヤー３２３への過剰な流出を制限するため設けられ、これによりパルプ懸濁液の抄紙の後乾燥して得られる再生紙の厚さの調整等を行うようになっている。
【００６３】
図９に示すように供給部３１１ｏに配設された壁部材３１５は、抄紙ワイヤー３２３の幅方向に沿って配設された幅壁部材３１５ｙと、幅壁部材３１５ｙの左右両端部に配設された側壁部材３１５Ｌとを有する。更に、幅壁部材３１５ｙは横方向に配設された横壁部材３１５ａと、該横壁部材３１５ａの下流側において縦方向に配設され縦壁部材３１５ｄとを含んでなる。
【００６４】
横壁部材３１５ａの上流側端縁及び下流側端縁は、各々天然ゴム材等の弾性体３１５ｋ，３１５ｏを介して貯留部３１１ｈ及び縦壁部材３１５ｄに接続されており、また、供給部３１１ｏの左右両側面に配設された側壁部材３１５Ｌから分離されている。これにより、横壁部材３１５ａは、貯留部３１１ｈ、側壁部材３１５Ｌおよび下流側において縦方向に配設された縦壁部材３１５ｄから独立して弾性変形可能に構成されている。
【００６５】
図８，９に示すように、横壁部材３１５ａの上面の幅方向略中央部には起振装置３１８を配設している。起振装置３１８は少なくとも供給部３１１ｏ若しくはその近傍を振動させることが可能であればその構造は特に限定されないが、本実施形態では小型のモータ３１８ｅと、モータ３１８ｅの回転軸に偏心して固設された錘３１８ｆとからなる小型の振動発生装置を一例として示している。
【００６６】
この起振装置３１８は、振動によって横壁部材３１５ａを周期的に主として上下方向に移動させ、図９（ａ）に示す横壁部材３１５ａが振動していない場合にはパルプ懸濁液の流通断面の高さがＨであるところ、同図（ｂ）に示す起振装置３１８の振動により横壁部材３１５ａが下方向に位置する際はパルプ懸濁液の流通断面の高さをｈにまで低くする。このように、起振装置３１８は狭小部３１４の上流側近傍位置を構成する横壁部材３１５ａを振動により押圧しパルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成され、狭小部３１４に詰まったパルプ懸濁液を下流側へと強制的に押し出すようになっている。
【００６７】
また、図９（ｂ）とは逆に、横壁部材３１５ａが図９（ａ）に示す通常位置より上方向に位置するよう振動する場合は、パルプ懸濁液の流通断面の高さが図９（ａ）に示すＨより更に高くなって、パルプ懸濁液の流通断面積を拡張することとなる。(図示省略)
【００６８】
起振装置３１８による振動の周波数は、地合等抄紙の際の他の因子に影響のない程度であればよく、例えば１０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ、好ましくは５０Ｈｚ〜１００Ｈｚ程度である。
【００６９】
さらに、横壁部材３１５ａの左右両側縁近傍には正面視逆Ｕ字状の伝振部材３１９が設けられ、該伝振部材３１９の一方の端部が横壁部材３１５ａに立設されており、該伝振部材３１９の他方の端部は側壁部材３１５Ｌを乗り越えて回避しつつ外方に延在し、抄紙ワイヤー３２３の上面に摺接し、起振装置３１８の振動を抄紙ワイヤー３２３に伝達し、抄紙ワイヤー３２３を上下方向に振動させるようになっている。
【００７０】
供給部３１１ｏの左右の側壁部材３１５Ｌは、ワイヤー部３２の抄紙ワイヤー３２３の両側縁部に沿って所定長さ延在して形成され、ガイド部材３１ｂを構成している。ガイド部材３１ｂは、ヘッドボックス３１から抄紙ワイヤー３２３上に供給されたパルプ懸濁液が抄紙ワイヤー３２３の側縁から外方に流れ落ちるのを防止するようになっている。
【００７１】
ワイヤー部３２は、抄紙ワイヤー３２３を備えた抄紙ワイヤー装置Ｗにより構成され、抄紙ワイヤー３２３は駆動モータ３２５ａの駆動により回転する複数の回転ローラ３２１に掛け渡して展張されている。また、抄紙ワイヤー３２３はメッシュ状に形成され、往路軌道３２３ａと復路軌道３２３ｂからなる無端軌道を形成している。
【００７２】
抄紙ワイヤー３２３の走行速度は大型の製紙機であれば非常に高速となり、一方、本第１の実施形態の場合のように、小型の装置であれば比較的低速であってもよく、例えば５ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓ、好ましくは１５ｍｍ／ｓ〜５０ｍｍ／ｓ程度である。
【００７３】
往路軌道３２３ａの下方には、往路軌道３２３ａの網目から流下する水を受ける受水部３２５を設けている。受水部３２５は後述する排液処理部５の抄紙排水タンク５４に接続されている。
【００７４】
図７に示すように、 脱水部３３は、複数の回転ローラ３３１の間にそれぞれ掛け渡したフェルトからなる無端状の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを上下一対有し、上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂを挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ３３４を複数備えている。
【００７５】
上側の吸水ベルト３３２ａと下側の吸水ベルト３３２ｂとは設置位置を所定長さだけずらせており、上側の吸水ベルト３３２ａの方が下側の吸水ベルト３３２ｂよりも湿紙６４の走行方向上流側に配置されている。これにより、抄紙ワイヤー３２３上を搬送されてきた湿紙６４をまず上側の吸水ベルト３３２ａに転移し、その後、圧搾ローラ３３４による圧搾の直前まで湿紙６４を下側の吸水ベルト３３２ｂに接触させないようにしている。
【００７６】
圧搾ローラ３３４は、上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも押圧力を弱くすることが好ましい。上流側の圧搾ローラ３３４ａによる圧搾の時点では、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによる圧搾の時点よりも湿紙６４の含水量が高い状態である。よって、上流側の圧搾ローラ３３４ａを下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱い力で圧搾することにより、圧搾により生じた水によって湿紙６４中の繊維成分が下側の吸水ベルト３３２ｂ上を圧搾ローラ３３４ａの上流側に逆流し、均一な繊維の層を形成できなくなるといったことを防止する。一方、上流側の圧搾ローラ３３４ａによって一旦比較的弱い押圧力で圧搾され、湿紙６４の含有する水分量を減少させた後、下流側の圧搾ローラ３３４ｂによって上流側の圧搾ローラ３３４ａより強い押圧力で圧搾することで、最終的に得られる再生紙７の強度を向上させることができる。
【００７７】
ドライヤー部３４は、フード（図示省略）内に複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３を配置し、この複数の回転ローラ３５１及び乾燥ローラ３４３の間に掛け渡した搬送ベルト３４２を上下一対備えている。搬送ベルト３４２の材質は特に限定されず、例えば、布、耐熱樹脂または金属等とし、上下の搬送ベルト３４２は一部が当接した状態で走行し、上下の搬送ベルト３４２の当接箇所に複数の乾燥ローラ３４３が配置されている。乾燥ローラ３４３は、内部にヒータ３４５を備えるとともに、外周面に搬送ベルト３４２を巻回しており、また、乾燥ローラ３４３の表面の温度を測定する温度センサ（図示省略）を有している。
【００７８】
（仕上げ部）
図１に示すように、仕上げ部４は、カレンダー部４１及びカット部４２を有しており、図７に示すように、カレンダー部４１は紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ４１１を備え、カット部４２は紙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。
【００７９】
(排液処理部)
図１に示すように排液処理部５は、脱墨排水タンク５３、すすぎ排水タンク５２、抄紙排水タンク５４の各槽体を有し、汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を行って無毒化した後製紙装置１００の外部に排出するよう構成されている。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、フィルターを通してインク、トナー等を除去し、必要により薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、もう一度パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用可能に構成されている。
【００８０】
（第１の実施形態の作用）
本実施形態にかかる製紙装置１００の作用につき以下に説明する。
まず、図２に示すように、古紙６を古紙投入部１１よりホッパー１２内に投入すると、シュレッダー１３が投入された古紙６を裁断処理して再生パルプの製造に適した所定の大きさに紙片化し、金属片除去部１４がステープラーの針等の金属類を除去する。そして、シュレッダータンク１６内に裁断された紙片を一時的に貯留する。
【００８１】
シュレッダータンク１６内に一定量以上の古紙の裁断紙片６１を貯留する場合、二点鎖線で示すように、昇降手段１５２によって押圧部材１５１を降下し裁断紙片６１を押圧して裁断紙片６１の嵩高さを低減させる。
【００８２】
次に、排出装置１６４を作動して古紙の裁断紙片６１を受け皿部１７１に徐々に投下し、計測部１７２で測定する。計測部１７２の測定値が設定値に達した時点で排出装置１６４を停止し、図３に示すように、駆動手段を駆動して受け皿１７１ａを傾動し、側壁部１７１ｂを傾倒して古紙の裁断紙片６１を攪拌槽１８１へ投入する。
【００８３】
パルパー１８では、古紙の裁断紙片６１の攪拌槽１８１への投入に先立って予め投入される古紙の裁断紙片６１の量に応じた量の水を、給水部１８２から供給しておき、駆動手段１８８を作動して攪拌羽根１８４を回転し、攪拌槽１８１内の水を攪拌しておく。このような状態で、上記のようにして攪拌槽１８１内へ古紙の裁断紙片６１の投入を行う。これにより、古紙の裁断紙片６１と水とを容易に混合することができる。そして、離解促進剤供給部１８３より離解促進剤を攪拌槽１８１に投入する。
【００８４】
この離解促進剤供給部１８３からの攪拌槽１８１への離解促進剤の投入は、古紙の裁断紙片６１の投入後、所定時間経過後に行うことが好ましい。これにより、まず水により裁断紙片６１を十分膨潤させた後、膨潤した裁断紙片６１の内部に離解促進剤を速やかに浸透させることができ、離解処理の時間を短縮可能である。
【００８５】
そして、攪拌羽根１８４の回転により攪拌槽１８１内で古紙の裁断紙片６１を攪拌してパルプ懸濁液を形成する。この間、温度センサ１８５で攪拌槽１８１内の温度を検出し、必要により温度ヒータ１８６を通電することで攪拌槽１８１内に貯留するパルプ懸濁液を離解処理に適する所定温度に維持する。
【００８６】
パルパー１８での滞留時間を長くすることにより古紙の裁断紙片６１の離解の度合いが高くなり、逆に短くすることにより古紙６の離解の度合いが低くなる。このため単位処理量当たりの運転時間を可変調整することにより、パルパー１８の離解の度合いを任意の度合いに設定することができ、この結果、処理時間の短縮を重視するか得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。
【００８７】
パルパー１８において得られた再生パルプを含有するパルプ懸濁液をパルプ懸濁液取出部１８７より取り出した後は、このパルプ懸濁液をニーダー１９へ送り、再生パルプを混練し、混練後の再生パルプを含むパルプ懸濁液を、図１に示すように、脱墨パルプ部２へ送る。
【００８８】
脱墨パルプ部２では、まず、パルプ懸濁液を脱墨前希釈部２１において脱墨に適した繊維濃度になるよう希釈液供給部から希釈用水および脱墨剤としての界面活性剤を投入してパルプ懸濁液の希釈を行う。次に、所定の繊維濃度に調整されたパルプ懸濁液を脱墨部２２に送る。
【００８９】
脱墨部２２では、図４，５に示すパルプ懸濁液流通槽２２１に流入部２２９ａから流入したパルプ懸濁液を、仕切壁２２４の左方または右方の開口から隣接する脱墨室２２５へ順次流通させる。各脱墨室２２５では脱墨剤の存在下、パルプ懸濁液中に気泡供給部２２６から微細な気泡を吹き込み、脱墨剤の存在によって消失することなく多量に発生した気泡の表面にトナー粒子等の疎水性の異物を付着させて各脱墨室２２５の上部に浮上させる。また、必要により攪拌翼を作動し、再生パルプ流通槽２２１内のパルプ懸濁液の円滑な流通を促すようにする。
【００９０】
親水性の繊維は、水とともに脱墨室２２５を順次流通していく。このようにしてパルプ懸濁液からトナー成分等を除去する脱墨を行う。その際、温度センサ２２７でパルプ懸濁液の温度の検出を行い、ヒータ２２８でパルプ懸濁液を所定温度に維持するよう加熱する温度制御を行う。
【００９１】
脱墨部２２にパルプ懸濁液を導入した後、所定時間経過し、脱墨処理が進行して各脱墨室２２５の上部に気泡が浮遊した際に、モータ２２２ａを駆動し、ガイドレール２２２ｂに案内させつつブレード２２２を図５（ａ）において上下方向に往復移動し、パルプ懸濁液流通槽２２１の上部に浮遊する気泡を気泡排出槽２２３に掃き出す。気泡排出槽２２３に掃き出された気泡は、洗浄液噴出部２２３ａから噴出した洗浄液によって洗い流され、気泡排出槽２２３内に溜まった洗浄液、脱墨剤、トナー成分等を含む液体は脱墨排水タンク５３に送られる。
【００９２】
脱墨部２２では単位処理量当たりの運転時間、つまりパルプ懸濁液流通槽２２１での滞留時間を長くすることにより脱墨の度合いが高くなり、短くすることにより脱墨の度合いが低くなる。このため、単位処理量当たりの運転時間を可変調整可能とすることにより、脱墨部２２での脱墨の度合いを任意の度合いに設定することができる。この結果、処理時間を短縮することを重視するか、または得られる再生紙７の品質を重視するかについてユーザーが任意に選択の上で、再生紙を製造することが可能となる。脱墨パルプ部２での単位処理量当たりの運転時間の制御は、パルプ懸濁液流通槽２２１へ供給するパルプ懸濁液の単位時間当たりの供給量を加減調整することにより行う。
【００９３】
パルプ懸濁液流通槽２２１内の全ての脱墨室２２５にパルプ懸濁液を流通させ、パルプ懸濁液を脱墨して脱墨パルプ６３を得て、得られた脱墨パルプ６３を含むパルプ懸濁液を流出部２２９ｂから流出させ、図６に示すすすぎ部２３に送る。
【００９４】
図６に示すように、すすぎ部２３では、回転ローラ２３１の駆動により走行するメッシュベルト２３３上に、ホッパー２３４からパルプ懸濁液を供給し、メッシュベルト２３３の走行方向上流側の洗浄ノズル２３５からパルプ懸濁液に洗浄液を噴射しパルプ懸濁液中の脱墨剤を洗浄する。続いて、圧搾ローラ２３６によってパルプ懸濁液を圧搾することで脱水を行う。かかる洗浄、脱水の動作を下流側の洗浄ノズル２３５及び圧搾ローラ２３６によって複数回繰り返す。
【００９５】
すすぎを終了したメッシュベルト２３３上の脱墨パルプ６３は、復路軌道２３３ｂの始端側に至り、スクレーパ２３７によってメッシュベルト２３３から剥離された後、加水され、パルプ懸濁液中の繊維濃度を０．３〜１．０重量％程度となるように調整された上で、抄紙部３のヘッドボックス３１の貯留部３１１ｈへ送られる。また、メッシュベルト２３３から洗浄液収容槽２３２に流下した洗浄液は、すすぎ排水タンク５２へ送られる。
【００９６】
図８に示すように、抄紙部３では、パルプ懸濁液がヘッドボックス本体３１１の貯留部３１１ｈに導入され、貯留部３１１ｈに貯留されたパルプ懸濁液は供給部３１１ｏより抄紙ワイヤー３２３の上面に自重落下により供給される。その際、パルプ懸濁液の繊維濃度及び抄紙ワイヤー３２３の走行速度によっても態様が異なるが、狭小部３１４を通過する場合にパルプ懸濁液中の繊維成分が詰まりやすく、次第に水分のみが抄紙ワイヤー３２３上に供給されるようになり、繊維成分が徐々に狭小部３１４及びその上流側の供給路に滞留するようになる。
【００９７】
そこで、起振装置３１８のモータ３１８ｅを駆動して錘３１８ｆを回転させ横壁部材３１５ａを振動させる。これにより図９に示すように、錘３１８ｆの回転に伴って横壁部材３１５ａが移動しこの結果横壁部材３１５ａは主として上下方向に振動する。この振動によって狭小部３１４及びその上流側近傍位置に滞留していたパルプ懸濁液を振動させて流動を促し攪拌させて、狭小部３１４から抄紙ワイヤー３２３上へ流出させることができるようになる。
【００９８】
また、起振装置３１８の振動によって、横壁部材３１５ａが上下に移動する際、図９（ａ）に示す通常位置より図９（ｂ）に示す低い位置に横壁部材３１５ａが移動する場合には、パルプ懸濁液の供給路が狭小部３１４の上流側位置で押圧されて縮小され、流通断面の高さをＨからｈとし、この縮小箇所に滞留していたパルプ懸濁液を押し出し、下流側の狭小部３１４より強制的に流出させることができる。
【００９９】
特に、ヘッドボックス本体３１１が大気開放型の貯留部３１１ｈを備えたものである場合には、大型の製紙機に用いられるような加圧を行ってヘッドボックス本体内部にパルプ懸濁液を強制的に収容させる密閉式のヘッドボックスである場合と異なり、小型の起振装置３１８であっても非常に容易に横壁部材３１５ａを振動させることができ、少ない運転コストによって多大な効果が得られる。
【０１００】
また、本第１の実施形態のように小型の古紙処理装置の場合、抄紙ワイヤー３２３の走行速度を比較的低速とすることが多いためにパルプ懸濁液の流通路が詰まりやすくなる傾向が顕著となるが、本実施形態にかかる起振装置３１８で横壁部材３１５ａを振動させることにより、大掛かりな設備等必要とせず、占有面積が小さく且つ簡単な構造の装置により、供給部３１１ｏの詰まりを解消できる。
【０１０１】
起振装置３１８の振動による抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４の地合への影響に関しては、例えば、抄紙ワイヤー３２３が非常に低速の５ｍｍ／ｓ程度で走行させる場合に起振装置３１８による振動の周波数を上記した１０Ｈｚ〜１５０Ｈｚに設定すれば、湿紙６４上に現れる振動の幅は０．０３３ｍｍ〜０．０７６ｍｍ程度となり、好ましい抄紙ワイヤー３２３の走行速度である１５ｍｍ／ｓ〜５０ｍｍ／ｓ程度の場合、湿紙６４上に現れる振動の幅は最も大きくて１ｍｍ、最も小さい場合は０．０３ｍｍとなり、いずれも地合にほとんど影響しない程度となる。
【０１０２】
更に、抄紙ワイヤー３２３が本第１の実施形態で挙げたなかでは比較的速い１００ｍｍ／ｓ程度で走行させる場合は供給部３１１ｏでの繊維の凝集が起こりにくく、比較的繊維が詰まりにくくなるが、この場合にも起振装置３１８による振動の周波数を例えば１００Ｈｚ以上に設定すれば、湿紙６４上に現れる振動の幅は１ｍｍ以下とすることができ、地合への影響をほとんどなくすることができる。
【０１０３】
そして、供給部３１１ｏの狭小部３１４から走行する抄紙ワイヤー３２３上に、脱墨パルプ６３を含むパルプ懸濁液をガイド部材３１ｂに案内させつつ均一に供給すると、パルプ懸濁液は水切りされ、水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙６４が形成される。その際、伝振部材３１９が横壁部材３１５ａの振動を抄紙ワイヤー３２３に伝達することによって抄紙ワイヤー３２３を振動させ、抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４の脱水をより促進させることができる。抄紙ワイヤー３２３の下方に流下した水は受水部３２５に受水され、該受水部３２５から抄紙排水タンク５４に送られる。
【０１０４】
抄紙ワイヤー３２３上の湿紙６４が往路軌道の終端部に至ると、脱水部３３の上側の吸水ベルト３３２ａに転移される。その後下側の吸水ベルト３３２ｂとの間に挟まれ、湿紙６４に含まれる水分を吸水ベルト３３２ａ，３３２ｂ側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂで圧搾して脱水する。
【０１０５】
この圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの圧搾の際、各圧搾ローラ３３４ａ，３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａの方が下流側の圧搾ローラ３３４ｂよりも弱くした場合には、圧搾で生じた水によって湿紙６４を構成する繊維が上流側の圧搾ローラ３３４ａの上流側に流されるのを防止することができ、更に、下流側の圧搾ローラ３３４ｂの押圧力を上流側の圧搾ローラ３３４ａより強くすることで、湿紙６４を乾燥し、仕上げした後に得られる再生紙の強度を向上させることができる。
【０１０６】
脱水部３３で脱水された湿紙６４は、ドライヤー部３４に送られ、走行する上下一対の搬送ベルト３４２の間に挟持される。そして、ヒータ３４５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥ローラ３４３に湿紙６４を搬送ベルト３４２を介して当接させつつ搬送することで湿紙６４の乾燥を行い仕上げ前の再生紙６５を得る。
【０１０７】
ドライヤー部３４を出た仕上げ前の再生紙６５はカレンダー部４１に送られ、複数のプレスローラ４１１の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙６５の平坦度を向上させ、更に、カット部４２で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。
【０１０８】
カット部４２において裁断された結果不要となった仕上げ前の再生紙６５の破材は、図１に示すようにシュレッダー１３又はシュレッダータンク１６に戻され、再度再生紙の製造に利用される。
【０１０９】
各工程において排液処理部５へ送られた排水のうち汚染の程度が高く再利用が困難な脱墨排水タンク５３内の排水は、必要により所定の廃液処理を施した後製紙装置１００の外部に排出する。汚染の程度が低く再利用が可能な抄紙排水タンク５４、すすぎ排水タンク５２内の排水は、必要によりフィルターを通してインク成分、トナー成分等を除去し、薬剤を添加し中和するなどの処理を施した後、パルパー１８、脱墨前希釈部２１等へ供給し再度利用する。
【０１１０】
以上より、本発明にかかるヘッドボックス３１は、供給部３１１ｏを構成する横壁部材３１５ａに起振装置３１８を配設し、この起振装置３１８により少なくとも供給部３１１ｏを振動させることにより、供給部３１１ｏの詰まりを解消するようにしたので、パルプ懸濁液を大気開放型の貯留部３１１ｈから自重落下により抄紙ワイヤー３２３上に供給する際、流通断面積が狭まった供給部３１１ｏを通過させてもパルプ懸濁液を攪拌して分散性を高め、パルプ懸濁液の繊維が凝集するのを抑制できるので、詰まりによる不具合を生じることなく均一な繊維濃度で抄紙ワイヤー３２３上にパルプ懸濁液を供給することができる。特に、本実施形態のように抄紙ワイヤー３２３が比較的低速である場合にも供給部３１１ｏでの詰まりを容易に解消可能である。
【０１１１】
また、ヘッドボックス本体３１１は、供給部３１１ｏより抄紙ワイヤー装置Ｗの抄紙ワイヤー３２３上にパルプ懸濁液を供給可能に配設した状態で、起振装置３１８の振動に伴って抄紙ワイヤー３２３を振動させる伝振部材３１９を設けたので、起振装置３１８の振動を利用して抄紙ワイヤー３２３を容易に振動させることができ、これによりパルプ懸濁液の脱水を促進することができる。更に、抄紙ワイヤー３２３上の湿紙の地合を向上させ、得られる再生紙の品質を良好なものとすることも可能である。
【０１１２】
そして、起振装置３１８は、供給部３１１ｏのうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部３１４の上流側近傍位置に配設された横壁部材３１５ａを押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなるので、圧縮によりパルプ懸濁液の流通断面積を縮小させて狭小部３１４に詰まったパルプ懸濁液を強制的に押し出すことができ、より効率よく詰まりの不具合を解消可能である。
【０１１３】
（第２の実施形態）
本発明にかかるヘッドボックスの第２の実施形態を以下に示す。尚、以下の説明において、上記第１の実施形態と同一の構成に関しては同一の符号を付して説明を省略する。また、以下においては抄紙ワイヤー３２３を振動させる伝振部材３１９を図示及び説明を省略するが、上記第１の実施形態と同様に設けてもよい。
【０１１４】
図１０は、本発明にかかる第２の実施形態としてのヘッドボックス３１ｅと、抄紙ワイヤー装置Ｗｄとを備えた抄紙装置Ｓｄの右側から見た斜視図である。図１０に示すように、ヘッドボックス３１ｅは、少なくとも供給部３１１ｒまたはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材３１２ｊと、この叩打部材３１２ｊを回転軸３１３ｋ及びプーリ３１３ｎを介して抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転させる連動部材３１３ｂとを設けてなる起振装置３１８ｄを備えている。
【０１１５】
叩打部材３１２ｊは、横壁部材３１５ｉの上方に架設された回転軸３１３ｋに偏心して固着されてなり、図１０において３個の場合を示すように複数設けられることが好ましい。叩打部材３１２ｊを複数設けることで振動効果が高まるからである。回転軸３１３ｋは側壁部材３１５ｐを貫通して側壁部材３１５ｐの外方に突出して形成され、該側壁部材３１５ｐに回転自在に軸支されている。
【０１１６】
本第２の実施形態においても横壁部材３１５ｉは、弾性体３１５ｋ，３１５ｏを介して貯留部３１１ｈ及び縦壁部材３１５ｄに接続されており、また、供給部３１１ｒの左右両側面に配設された側壁部材３１５ｐから分離され、ヘッドボックス本体３１１を構成する他の壁部材３１５から独立して弾性変形可能となっている。
【０１１７】
駆動モータ３２５ａが駆動すると抄紙ワイヤー３２３の走行に伴って、連動部材３１３ｂ及びプーリ３１３ｎを介して回転軸３１３ｋが回転し、叩打部材３１２ｊを回転させる。すると、叩打部材３１２ｊの偏心によって横壁部材３１５ｉの上面を周期的に叩打し、これにより横壁部材３１５ｉが振動する。
【０１１８】
このように、第２の実施形態にかかるヘッドボックス３１ｅは、起振装置３１８ｄが、供給部３１１ｒに配設された横壁部材３１５ｉを回転により叩打して振動させる叩打部材３１２ｊと、この叩打部材３１２ｊを抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転させる連動部材３１３ｂとを備えてなるので、抄紙ワイヤー３２３の駆動源である駆動モータ３２５ａの駆動を有効に活用して供給部３１１ｒを振動させることができる利点がある。
【０１１９】
（第３の実施形態）
本発明にかかるヘッドボックスの第の実施形態を以下に示す。図１１は、第３の実施形態としてのヘッドボックス３１ａと、抄紙ワイヤー装置Ｗａとを備えた抄紙装置Ｓａの左側面図、図１２は前記抄紙装置Ｓａを右側から見た斜視図、図１３は、前記ヘッドボックス３１ａの要部の動作を示す左側面の部分拡大図である。
【０１２０】
図１１〜１３に示すように、第３の実施形態としてのヘッドボックス３１ａは、上記第１，２の実施形態にかかる起振装置３１８，３１８ｄに替えて、少なくとも供給部３１１ｐまたはその近傍に壁部材３１５が揺動自在に軸支されるとともに、壁部材３１５を揺動させるための揺動装置３１８ａを備えてなる。
【０１２１】
特に、壁部材３１５のうち縦方向に配設された縦壁部材３１５ｅを側壁部材３１５ｍにより揺動自在に軸支し、揺動装置３１８ａで縦壁部材３１５ｅを所定の揺動量で揺動させることにより、少なくとも供給部３１１ｐにおけるパルプ懸濁液の流通断面積を拡大することで変動するよう構成してなる。
【０１２２】
揺動装置３１８ａは、供給部３１１ｐまたはその近傍を回転により叩打して振動を発生させる叩打部材３１２と、この叩打部材３１２を抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転させる連動部材３１３とを備えてなる。
【０１２３】
叩打部材３１２は回転により後述する被叩打部材３１３ｄを叩打可能な部材であれば特に限定されないが、例えば、図１１〜１３に示す歯車等により構成される。この叩打部材３１２は左右一対設けられ、図１２において手前側に示すヘッドボックス本体３１１ａの右側面側の叩打部材３１２ａが抄紙ワイヤー３２３を駆動する駆動モータ３２５ａにタイミングベルト等からなる連動部材３１３によって連結され、左側面側の叩打部材３１２ｂ（図１１,１３参照）が右側面側の叩打部材３１２ａに回転軸３１８ｉにより連結されることで、共に抄紙ワイヤー３２３の駆動に連動させて回転するようになっている。
【０１２４】
そして、供給部３１１ｐの下流側端縁を形成する縦方向に配設された縦壁部材３１５ｅが、横壁部材３１５ｂとは切り離され、独立して設けられるとともに、該縦壁部材３１５ｅの上端縁に設けられた揺動軸３１７を軸心に揺動自在に形成されており、図１２において拡大した円内に示すように、この揺動軸３１７が側壁部材３１５ｍに揺動自在に軸支されてなる構造を有する。揺動軸３１７は側壁部材３１５ｍを貫通し更に外方に突出して形成され、この揺動軸３１７の突出した左右両端部近傍に叩打部材３１２によって叩打される板状の被叩打部材３１３ｄが揺動半径方向に突設されてなる。
【０１２５】
また、揺動軸３１７の側壁部材３１５ｍと被叩打部材３１３ｄとの間には捩りコイルバネ３１６が挿通され、揺動軸３１７の上方やや上流側の側壁部材３１５ｍに形成された切欠き部３１５ｎにこの捩りコイルバネ３１６の一端側が係止され、他端側が被叩打部材３１３ｄを下流側より係止することにより、被叩打部材３１３ｄを略鉛直下方向に沿うよう付勢するようになっている。
【０１２６】
また、被叩打部材３１３ｄを略鉛直下方向に沿った状態より更に時計回りに回動させないよう停止させる停止部材３１３ｇを設けている。
【０１２７】
第３の実施形態の抄紙装置Ｓａの作用は、パルプ懸濁液が供給部３１１ｐから抄紙ワイヤー３２３に供給されるのに伴い、駆動モータ３２５ａを駆動して抄紙ワイヤー３２３を走行させるとともに、駆動モータ３２５ａより連動部材３１３を介して叩打部材３１２を回転し、被叩打部材３１３ｄを連続的に叩打する。すると、叩打部材３１２の叩打により図１３（ａ）において矢印Ｂで示す反時計回りに被叩打部材３１３ｄを回動させ、その後捩りコイルバネ３１６の下流側からの付勢によって被叩打部材３１３ｄが図１３（ｂ）において矢印Ｃで示す時計回りに回動し、これにより揺動軸３１７を揺動させて縦壁部材３１５ｅを揺動軸３１７を軸心に揺動させる。揺動の振り量は、その際、パルプ懸濁液の繊維濃度及び抄紙ワイヤー３２３の走行速度によっても態様が異なるが、地合に影響のない程度とする。
【０１２８】
この結果、狭小部３１４ａにおけるパルプ懸濁液の流通断面積を拡張により変形させる動作が繰り返されることとなり、よって、狭小部３１４ａを通過できず狭小部３１４ａより上流側の供給部３１１ｐに滞留するパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー３２３上に効率よく供給することができる。
【０１２９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態としてのヘッドボックス３１ｃは、上記第３の実施形態において横壁部材３１５ｂと縦壁部材３１５ｅとが独立して形成されるとともに縦壁部材３１５ｅのみを揺動自在に構成した揺動装置３１８ａを備えることとしたところ、これに替えて、図１４,１５に示すように、横壁部材３１５ｃ及び縦壁部材３１５ｆを一体に形成し、且つこれら横壁部材３１５ｃと一体で縦壁部材３１５ｆの下流側に延在する錘部３１６ａを設け、図１５に示すように、側面視略Ｔ字状とし、これを揺動軸３１７ａを軸心に揺動自在とした起振装置３１８ｂを備えている。
【０１３０】
横壁部材３１５ｃは、貯留部３１１ｉの下流側の壁面を構成する縦壁部材３１１ｇに摺接するとともに、湾曲して形成された曲面部材３１５ｇが該横壁部材３１５ｃの上流側端縁に立設されてなる。この曲面部材３１５ｇには補強のため横壁部材３１５ｃより複数のリブ３１５ｈが立設され接続されている。尚、貯留部３１１ｉの下流側壁面を構成する縦壁部材３１１ｇは、曲面部材３１５ｇに摺接される外壁面の所定箇所が該曲面部材３１５ｇと同様の曲面状に形成され、曲面部材３１５ｇに沿って摺接可能となっている。
【０１３１】
錘部３１６ａは、上記第３の実施形態における捻りコイルバネ３１６に替えて用いられ、被叩打部材３１３ｆが叩打部材３１２ｄに叩打された後、略鉛直下方向に沿う状態に復帰させるための錘となっている。錘部３１６ａの下方には止め部材３１６ｃが設けられ、図１５（ａ）に示す横壁部材３１５ｃ及び錘部３１６ａが側面視略水平方向の位置となった状態を維持し、これより更に反時計回りに回動しないよう錘部３１６ａを下方より支持し停止させるようになっている。縦壁部材３１５ｆと錘部３１６ａとの間にも補強のための複数のリブ３１５ｕが形成されている。
【０１３２】
また、上記第３の実施形態においては叩打部材３１２を歯車とした例を示したが、本第４の実施形態では叩打部材３１２ｄを一枚の板状体３１２ｅが回転軸３１２ｆより突設されてなる構造を有する場合を示している。
【０１３３】
更に、上記第３の実施形態においては右側面側の叩打部材３１２ａが抄紙ワイヤー３２３を駆動する駆動モータ３２５ａに連動部材３１３によって連結されたが、第４の実施形態では叩打部材３１２ｄは抄紙ワイヤー３２３を駆動する駆動モータ３２５ａに直接連結されておらず、駆動モータ３２５ａの駆動により抄紙ワイヤー３２３を介し従動する従動ローラ３２１ａに連動部材３１３ａによって連結されてなり、よって叩打部材３１２ｄは駆動モータ３２５ａの駆動に間接的に連動して回転されるものである。
【０１３４】
第４の実施形態にかかるヘッドボックス３１ｃの作用は、駆動モータ３２５ａの駆動によって抄紙ワイヤー３２３を走行すると、これに伴って従動ローラ３２１ａが回転し、連結部材３１３ａを介して叩打部材３１２ｄを回転させる。叩打部材３１２ｄは図１５（ａ）に示す横壁部材３１５ｃ及び錘部３１６ａが略水平の状態より矢印Ｄに示す向きに揺動し、同図（ｂ）のように、揺動軸３１７ａを軸心に横壁部材３１５ｃは水平姿勢より低くくし、逆に錘部３１６ａは水平姿勢より高くし、縦壁部材３１５ｆは略鉛直下方向より下流側へと傾斜させる。
【０１３５】
この結果、横壁部材３１５ｃの下方に滞留していた繊維を横壁部材３１５ｃが押圧し、パルプ懸濁液の供給路を圧縮して強制的に押し出し、またこれと同時に、縦壁部材３１５ｆの傾斜によって狭小部３１４ｆの流通断面積を拡大し、供給部３１１ｑに滞っていたパルプ懸濁液をこの拡張された狭小部３１４ｆから容易に流出させることができる。
【０１３６】
よって、横壁部材３１５ｃの押圧と、縦壁部材３１５ｆの狭小部３１４ｆの拡張の相乗効果によって、供給部３１１ｑに滞留するパルプ懸濁液をより強力に狭小部３１４ｆより抄紙ワイヤー３２３上に流出させることができ、繊維濃度がより高いパルプ懸濁液を抄紙する場合にも供給部３１１ｑでの詰まりの不具合を解消することができる。
【０１３７】
尚、第４の実施形態では縦壁部材３１５ｆを横壁部材３１５ｃ及び錘部３１６ｃと一体に設け、これらを一体で同時に揺動するようにしたが、本発明にかかるヘッドボックスはこれに限定されず、縦壁部材を横壁部材から分離し独立して設け、横壁部材のみ揺動可能に構成し、縦壁部材を固定式としてもよい。かかる横壁部材のみ揺動する構成のヘッドボックスにおいても横壁部材の揺動によりパルプ懸濁液の供給路を圧縮することでパルプ懸濁液を下流側へと押し出し供給部における詰まりを解消可能である。
【０１３８】
また、上記した第１〜４の各実施形態において、幅壁部材３１５ｙを、横方向に配設された横壁部材３１５ａ，３１５ｂ，３１５ｃ，３１５ｉと、該横壁部材３１５ａの下流側において縦方向に配設され縦壁部材３１５ｄ，３１５ｅ，３１５ｆとを直交させた構成としたが、これに限定されず、貯留部の下流側縦壁部材より傾斜し下流側に向け突出させた１枚の幅壁部材等としてもよい。
【符号の説明】
【０１３９】
Ｗ，Ｗａ 抄紙ワイヤー装置
Ｓ，Ｓａ 抄紙装置
１００ １００ａ，１００ｂ 製紙装置
３２３ 抄紙ワイヤー
３１，３１ａ ヘッドボックス
３１１，３１１ａ ヘッドボックス本体
３１１ｈ，３１１ｉ，３１１ｊ 貯留部
３１１ｏ，３１１ｐ，３１１ｑ，３１１ｒ 供給部
３１２，３１２ａ，３１２ｂ，３１２ｄ，３１２ｊ 叩打部材
３１３，３１３ａ，３１３ｂ 連動部材
３１４ ３１４ａ 狭小部
３１５ 壁部材
３１５ｙ 幅壁部材
３１８，３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｄ 起振装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、
パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体にパルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部を備え、
貯留部内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの上面に自重落下により供給する供給部を前記貯留部の下部に設け、
前記供給部またはその近傍に起振装置を配設し、
当該起振装置により少なくとも供給部またはその近傍を振動可能に構成してなるヘッドボックス。
【請求項２】
起振装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなる請求項１に記載のヘッドボックス。
【請求項３】
起振装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなる請求項１または請求項２に記載のヘッドボックス。
【請求項４】
ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、
起振装置の振動を抄紙ワイヤーに伝え、該抄紙ワイヤーを振動させる伝振部材を設けた請求項１乃至請求項３に記載のいずれか一項のヘッドボックス。
【請求項５】
パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、
パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体に、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給する供給部を設け、
少なくとも前記供給部またはその近傍に壁部材が揺動自在に軸支されるとともに、
前記壁部材を揺動させるための揺動装置を備えてなり、
当該揺動装置により少なくとも前記壁部材を揺動させることにより、少なくとも供給部におけるパルプ懸濁液の流通断面積を変動可能に構成してなるヘッドボックス。
【請求項６】
供給部は、抄紙ワイヤーの幅方向に沿って配設された幅壁部材と、前記幅壁部材の左右両端部近傍に配設された側壁部材とを備え、
前記幅壁部材が側壁部材に揺動自在に軸支されてなる請求項５に記載のヘッドボックス。
【請求項７】
揺動装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなる請求項５または請求項６に記載のヘッドボックス。
【請求項８】
揺動装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなる請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のヘッドボックス。
【請求項９】
ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、
揺動装置の揺動に伴って抄紙ワイヤーを振動させるよう構成した請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載のヘッドボックス。
【請求項１０】
少なくとも請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置。
【請求項１１】
少なくとも請求項１０に記載の抄紙装置を備えた製紙装置。
【請求項１】
パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、
パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体にパルプ懸濁液を貯留する大気開放型の貯留部を備え、
貯留部内のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーの上面に自重落下により供給する供給部を前記貯留部の下部に設け、
前記供給部またはその近傍に起振装置を配設し、
当該起振装置により少なくとも供給部またはその近傍を振動可能に構成してなるヘッドボックス。
【請求項２】
起振装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を押圧することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなる請求項１に記載のヘッドボックス。
【請求項３】
起振装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなる請求項１または請求項２に記載のヘッドボックス。
【請求項４】
ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、
起振装置の振動を抄紙ワイヤーに伝え、該抄紙ワイヤーを振動させる伝振部材を設けた請求項１乃至請求項３に記載のいずれか一項のヘッドボックス。
【請求項５】
パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給するためのヘッドボックスにおいて、
パルプ懸濁液の供給路が形成されたヘッドボックス本体に、パルプ懸濁液を抄紙ワイヤーに供給する供給部を設け、
少なくとも前記供給部またはその近傍に壁部材が揺動自在に軸支されるとともに、
前記壁部材を揺動させるための揺動装置を備えてなり、
当該揺動装置により少なくとも前記壁部材を揺動させることにより、少なくとも供給部におけるパルプ懸濁液の流通断面積を変動可能に構成してなるヘッドボックス。
【請求項６】
供給部は、抄紙ワイヤーの幅方向に沿って配設された幅壁部材と、前記幅壁部材の左右両端部近傍に配設された側壁部材とを備え、
前記幅壁部材が側壁部材に揺動自在に軸支されてなる請求項５に記載のヘッドボックス。
【請求項７】
揺動装置は、供給部のうちパルプ懸濁液の流通断面積が最も狭まった狭小部またはその上流側近傍位置に配設された壁部材を揺動することにより、パルプ懸濁液の供給路を圧縮可能に構成してなる請求項５または請求項６に記載のヘッドボックス。
【請求項８】
揺動装置が、少なくとも供給部またはその近傍を回転により叩打して振動させる叩打部材と、この叩打部材を抄紙ワイヤーの駆動に連動させて回転させる連動部材とを備えてなる請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のヘッドボックス。
【請求項９】
ヘッドボックス本体は、供給部より抄紙ワイヤー装置の抄紙ワイヤー上にパルプ懸濁液を供給可能に配設され、
揺動装置の揺動に伴って抄紙ワイヤーを振動させるよう構成した請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載のヘッドボックス。
【請求項１０】
少なくとも請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置。
【請求項１１】
少なくとも請求項１０に記載の抄紙装置を備えた製紙装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−３２６０７（Ｐ２０１１−３２６０７Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８０５８７（Ｐ２００９−１８０５８７）
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（３９０００２１２９）デュプロ精工株式会社 (351)
【Ｆターム（参考）】
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