ヘッドボックス、抄紙装置及び製紙装置
【課題】ヘッドボックス内でパルプ懸濁液を効率よく攪拌することができ、得られる紙の地合を向上できるヘッドボックス及び該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。
【解決手段】ヘッドボックス１１は、流入部５０と、前記流入部５０から流入され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段５５とを備え、貯留部３６内のパルプ懸濁液を走行する抄紙ワイヤー７１上へ供給する供給方向Ｆに略直交する幅方向Ｗに沿って、貯留部３６の一部を形成する側板を設置し、前記側板の上方より、前記パルプ懸濁液を溢流させ抄紙ワイヤー７１へ供給するヘッドボックス１１において、前記攪拌手段５５は、前記幅方向Ｗに沿って設置された平板状部材５３と、前記平板状部材５３を上下または前後に往復移動させる移動手段５４とを備えてなるものである。
【解決手段】ヘッドボックス１１は、流入部５０と、前記流入部５０から流入され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段５５とを備え、貯留部３６内のパルプ懸濁液を走行する抄紙ワイヤー７１上へ供給する供給方向Ｆに略直交する幅方向Ｗに沿って、貯留部３６の一部を形成する側板を設置し、前記側板の上方より、前記パルプ懸濁液を溢流させ抄紙ワイヤー７１へ供給するヘッドボックス１１において、前記攪拌手段５５は、前記幅方向Ｗに沿って設置された平板状部材５３と、前記平板状部材５３を上下または前後に往復移動させる移動手段５４とを備えてなるものである。
【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】
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にはヘッドボックス本体内に貯留するパルプ懸濁液中の繊維を幅方向に拡散させるための拡散バーを備えた技術が開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２，３にはスラリーを原料として建築用ボード等を製造する装置についてスラリーを成形部に供給するスラリー供給部に攪拌体を設け、攪拌体によりスラリーを攪拌可能とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４９１８３号公報
【特許文献２】特開平７−２５６６２３号公報
【特許文献３】特許４１６８１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のヘッドボックスにおいては、拡散バーに山と谷が軸方向で繰り返される棒材を用いているが、繊維の幅方向への拡散は、拡散バーの構造上十分に効率よくなされているとはいえず、更なる改善が必要である。
【０００６】
また上記特許文献２，３に記載のボードの製造装置におけるスラリー供給部に設けた攪拌体を、抄紙装置のヘッドボックスに設けた場合には、パルプ懸濁液に気泡を発生させるので、得られる紙の地合を損なう。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、ヘッドボックス内でパルプ懸濁液を効率よく攪拌することができ、得られる紙の地合を向上できるヘッドボックス及び該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】
【０００８】
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、製紙原料であるパルプ懸濁液を貯留部に流入させる流入部と、前記流入部から流入され、貯留部に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段とを備え、貯留部内のパルプ懸濁液を走行する抄紙ワイヤー上へ供給する供給方向に略直交する幅方向に沿って、貯留部の一部を形成する側板を設置し、前記側板の上方より、前記パルプ懸濁液を溢流させ抄紙ワイヤーへ供給するヘッドボックスにおいて、前記攪拌手段は、前記幅方向に沿って設置された平板状部材と、前記平板状部材を上下または前後に往復移動させる移動手段とを備えてなるものである。
【０００９】
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、平板状部材は平板面が略水平姿勢となるよう横設され、移動手段は、前記平板面が略水平姿勢を維持したまま平板状部材を上下に往復移動するものである。
【００１０】
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、平板状部材は、貯留部の幅方向両端部近傍の部分が、幅方向中央部より細く形成されてなるものである。
【００１１】
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、貯留部は、幅方向に沿って中空高さ位置に配設された仕切壁により前後に区画されてなるものである。
【００１２】
更に、請求項５に記載の発明は、少なくとも請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤーを設けてなる抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置である。
【００１３】
更に、請求項６に記載の発明は、少なくとも請求項５に記載の抄紙装置を備えた製紙装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載のヘッドボックスによれば、攪拌手段は、幅方向に沿って設置された平板状部材と、前記平板状部材を上下または前後に往復移動させる移動手段とを備えてなるので、貯留部内のパルプ懸濁液を非常に効率よく攪拌することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、平板状部材は平板面が略水平姿勢となるよう横設され、移動手段は、前記平板面が略水平姿勢を維持したまま平板状部材を上下に往復移動するので、抄紙ワイヤーにパルプ懸濁液が供給される際、液面に波を発生させ、周期的に液量を増大させることが容易となる。この波の発生により、供給経路の途中で塊状となった古紙パルプを分散させることができ、得られる再生紙の品質向上が可能である。
【００１６】
そして、請求項３に記載の発明によれば、平板状部材は、貯留部の幅方向両端部近傍の部分が、幅方向中央部より細く形成されてなるので、パルプ懸濁液が十分行き渡り難く、流量の少なくなりがちな貯留部の幅方向両端部近傍部分を、パルプ懸濁液に多く流通させることができ、抄紙ワイヤー上に供給されるパルプ懸濁液中の古紙パルプの濃度を幅方向で均一にすることができる。
【００１７】
更に、請求項４に記載の発明によれば、貯留部は、幅方向に沿って中空高さ位置に配設された仕切壁により前後に区画されてなるので、パルプ懸濁液に混入し、流入部から貯留部へと流入した気泡を、抄紙ワイヤーへの供給方向上流側の区画室内で上昇させ消滅させることができ、抄紙ワイヤー上に供給されるパルプ懸濁液から気泡を除去して得られる再生紙の品質を向上することができる。
【００１８】
更に、請求項５に記載の発明によれば、少なくとも請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤーを設けてなる抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置であるので、ヘッドボックスから抄紙ワイヤーへと供給されるパルプ懸濁液を、古紙パルプ濃度の偏りが少なく均一なものとすることができ、抄紙により得られる紙の品質を向上可能である。
【００１９】
更に、請求項６に記載の発明によれば、少なくとも請求項５に記載の抄紙装置を備えた製紙装置であるので、地合の改善された良好な品質の紙を製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】前記製紙装置のヘッドボックス及びワイヤー部の斜視図である。
【図３】前記ヘッドボックスの背面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図７】図３のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図８】前記製紙装置のプレス部及び乾燥部、仕上部の概略図である。
【図９】ヘッドボックス及びワイヤー部の使用態様図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、古紙パルプ製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上部４及び各部を制御する制御部８をケーシング（図示省略）内に備えてなる。
【００２２】
古紙パルプ製造部１は、古紙６を離解してパルプ懸濁液を製造するものであり、脱墨パルプ部２は、古紙パルプ製造部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後のパルプ懸濁液を抄紙するものであり、仕上部４は、抄紙部３において抄紙された仕上げ前の再生紙７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。古紙パルプ製造部１及び脱墨パルプ部２は、それぞれ公知の古紙パルプ製造装置及び脱墨装置を利用可能である。
【００２３】
抄紙部３は、図２に示すヘッドボックス１１及びワイヤー部１２と、図８に示すプレス部１３及び乾燥部１４とを備えた抄紙装置Ｓにより構成される。ヘッドボックス１１は、脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１上に均一に供給するためのものである。
【００２４】
図３は、ヘッドボックス１１の背面図、図４は図３のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線矢視断面図、図６は図３のＣ−Ｃ線矢視断面図、図７は図３のＤ−Ｄ線矢視断面図である。図３に示すように、ヘッドボックス１１は、パルプ懸濁液を流入させ貯留するヘッドボックス本体２１を備えている。ヘッドボックス本体２１は、上部枠体２３、下部枠体２４、左枠体２５及び右枠体２６を備えたフレーム２７の内部に収容され、左枠体２５と右枠体２６との間の中段に架設された支持台２８上に固定されている。
【００２５】
図３〜６に示すように、ヘッドボックス本体２１は、底板３１及び該底板３１の外周縁に立設された前側板３２、後側板３３、左側板３４及び右側板３５により一体に形成され、ヘッドボックス本体２１の上部は開放している。ヘッドボックス本体２１の内部にはパルプ懸濁液を貯留する貯留部３６が形成される。
【００２６】
図２、４に示すように、左側板３４及び右側板３５には、それぞれ前側の上部がワイヤー部１２を構成する抄紙ワイヤー７１の上面に沿って所定長さ延在してなる幅ガイド３８，３９が設けられている。該幅ガイド３８，３９は、抄紙ワイヤー７１上に供給されたパルプ懸濁液が左右外方へ流出するのを防止し、抄紙により得られる湿紙９の幅方向Ｗ長さを規定する。幅ガイド３８，３９の前端部は湿紙９に接触しない高さ位置で連結部材４０により連結されている。
【００２７】
また、左右の両幅ガイド３８，３９の間には、抄紙ワイヤー７１の上面に沿って案内板４２が設置されており、該案内板４２の左右両端縁が幅ガイド３８，３９の下部に塩化ビニル系接着剤等により固着されている。また、案内板４２の後端縁は前側板３２の上端縁に同様に固着されている。
【００２８】
前側板３２は、前記のように貯留部３６の一部を形成する側板であり、図２に示すように、走行する抄紙ワイヤー７１上へ貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を供給する際の供給方向Ｆに、略直交する幅方向Ｗに沿って設置されている。図６に示すように、前側板３２は底板３１からの高さが、後側板３３より所定量だけ低く形成され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を前側板３２の上端縁の上方より前方へと溢流させるようになっている。この前側板３２から溢流したパルプ懸濁液は、幅ガイド３８，３９により幅方向Ｗを規制されつつ案内板４２上を漏れることなく流通し抄紙ワイヤー７１上へと供給されるようになっている。
【００２９】
図６，７に示すように、貯留部３６は、仕切壁４４によって後側の第一室４６と前側の第二室４７とに前後方向に区画されている。仕切壁４４は貯留部３６の中空高さ位置に設置されており、仕切壁４４の左右端縁は左側板３４及び右側板３５にそれぞれ支持され、第一室４６と第二室４７とは下部が連通している。
【００３０】
底板３１には、図６に示す第一室４６を構成する後側位置であって、且つ図３に示す幅方向Ｗ中央部に、パルプ懸濁液を貯留部３６へと流入させる流入部５０が開口して形成されている。該流入部５０には合成樹脂製の配管５１が接続され、前工程である脱墨パルプ部２から送られるパルプ懸濁液を貯留部３６へ送るようになっている。
【００３１】
第一室４６及び第二室４７には、それぞれ流入部５０から流入され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段５５を備えている。攪拌手段５５は、幅方向Ｗに沿って設置された平板状部材５３と、平板状部材５３を上下に往復移動させる移動手段５４とを備えている。
【００３２】
図６に示すように、平板状部材５３は、平板面が略水平姿勢となるよう横設され、図５に示すように、幅方向Ｗの略全範囲に亘って設けられている。そして、この平板状部材５３は、平面視貯留部３６の幅方向Ｗ両端部近傍の部分が、他の部分より若干細く形成されてなり、更に、第一室４６に設置された平板状部材５３ａは平面視幅方向Ｗ両端部近傍に加え、流入部５０の上方位置となる幅方向Ｗ略中央部が若干細く形成されている。
【００３３】
図５に示す貯留部３６の第一室４６及び第二室４７の各々の底面の面積に対する各平板状部材５３の平面の面積の割合は、いずれも４０％〜７０％程度、好ましくは５０％〜６５％程度とすることが、パルプ懸濁液を効率よく攪拌でき、また、パルプ懸濁液を円滑に流通できる点で好ましい。
【００３４】
移動手段５４は、平板状部材５３は略水平姿勢を維持したままで移動する構成とされる。移動手段５４により平板状部材５３を往復移動させることで、第一室４６及び第二室４７に貯留するパルプ懸濁液の液面を上下動させ、これにより、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液の液面に波を生じさせる。移動手段５４は、アーム５８、リンク部材５９、回転体６０、クランク軸６１、駆動ギア６２、従動ギア６３及び駆動部(図示省略）を備えている。
【００３５】
アーム５８は左右一対設けられ、図３に示すように、該アーム５８の下端部に平板状部材５３の左右両端部が連結されている。図６に示すように、アーム５８の上部はリンク部材５９の下端部にピン接合されており、リンク部材５９の上端部は回転体６０の偏心位置にピン接合されている。回転体６０は、図４に示すクランク軸６１の右端部近傍に接合されており、クランク軸６１の回転に伴って、回転体６０が回転することで、リンク部材５９の作用によりアーム５８を介して平板状部材５３を上下に往復移動させるようになっている。
【００３６】
クランク軸６１は、図７に示す従動ギア６３の回転により駆動される。従動ギア６３は、一対の該従動ギア６３の間に設置された駆動ギア６２にそれぞれ歯合しており、駆動ギア６２は駆動軸６４の一端部に接合されている。図３に示すように、駆動軸６４は、上枠体２３の右枠体２６の上部に螺合された右側面に、回動自在に軸支されるとともに、駆動軸６４の他端部は右枠体２６より外方へ延在し、図示しないモータなどの駆動部に接続される。これより、駆動部が駆動すると、駆動軸６４が回転し、駆動ギア６２を回転させることで一対の従動ギア６３をそれぞれ相互に逆方向に回転させ、クランク軸６１を回転する。
【００３７】
図６に示すように、第一室４６の上方に設置された回転体６０ａと、第二室４７の上方に設置された回転体６０ｂとはリンク部材５９をピン接合する偏心位置ｒ１，ｒ２の位相が１８０°ずらせてある。よって、第一室４６と第二室４７とのそれぞれの平板状部材５３ａ，５３ｂは相互に１８０°ずれた位相で上下に移動するよう調整され、例えば第一室４６の平板状部材５３が最下位にあるとき、第二室４７の平板状部材５３は最上位にあるようになっている。また、第一室４６より第二室４７の方がアーム５８の長さが若干短く形成され、第二室４７に流入したパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１へと容易に導けるようになっている。そして、移動手段５４により平板状部材５３が上下に移動する長さは、ヘッドボックス本体２１の大きさにもよるが、例えば、３ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることができる。
【００３８】
図２に示すように、ワイヤー部１２は、複数のローラ７０に掛け渡され、展張された無端状の抄紙ワイヤー７１を備えた抄紙ワイヤー装置Ｈにより構成される。抄紙ワイヤー７１の内方には、走行する抄紙ワイヤー７１の下面に摺接する縦板７４が幅方向Ｗに沿って設置され、抄紙ワイヤー７１の走行方向に沿って複数並設されており、抄紙ワイヤー７１の網目から流下する白水を下方へと導くようになっている。また、縦板７４の下方には、該縦板７４より、または抄紙ワイヤー７１の網目から直接流下する白水を受ける受水部７２を設けている。受水部７２は図示しない白水タンクに接続され、白水タンクは、内部に収容する白水を古紙パルプ製造部１及び脱墨パルプ部２に送るための図示しない配管及びポンプを備え、受水部７２において回収した白水を再利用可能に構成している。
【００３９】
抄紙ワイヤー７１の走行速度は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。
【００４０】
図７に示すように、 プレス部１３は、複数の回転ローラ７７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７８を上下一対有し、上側の吸水ベルト７８ａと下側の吸水ベルト７８ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト７８ａと下側の吸水ベルト７８ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト７８を挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ７９を複数備えている。
【００４１】
乾燥部１４は、フード（図示省略）内に複数の回転ローラ８２及び乾燥用ローラ８３を配置し、この複数の回転ローラ８２及び乾燥用ローラ８３の間に掛け渡した乾燥用ベルト８４を上下一対備えている。乾燥用ベルト８４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、上下の乾燥用ベルト８４は一部が当接した状態で走行し、上下の乾燥用ベルト８４の当接箇所に複数の乾燥用ローラ８３が配置されている。乾燥用ローラ８３は、内部にヒータ８５を備えるとともに、外周面に乾燥用ベルト８４を巻回しており、また、乾燥用ローラ８３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。
【００４２】
（仕上部）
図１に示すように、仕上部４は、紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ８７と、紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）とを備えている。
【００４３】
（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、古紙パルプ製造部１において所定量の古紙６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パルプ部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は、脱墨パルプ部２においてまたは脱墨パルプ部２から抄紙部３への流通経路の途中位置で加水され、抄紙に適する所定のパルプ濃度に調整され、抄紙部３のヘッドボックス１１へ送られる。
【００４４】
図３に示すように、ヘッドボックス１１では配管５１より送られたパルプ懸濁液が流入部５０より貯留部３６に流入する。図６に示すように、流入部５０から流入したパルプ懸濁液中に気泡が混入していた場合には、気泡は流入部５０より第一室４６内を真っ直ぐに上昇し、貯留するパルプ懸濁液の液面で浮遊するかまたは消滅する。このように、貯留部３６が仕切壁４４により前後に区画されているので、流入部５０から流入した気泡を第一室４６内に留めて消滅させることができ、該気泡が第二室４７へ流れ込んで抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液中に混入することを防止することができ、得られる再生紙７の品質を向上することができる。
【００４５】
流入部５０からのパルプ懸濁液の流入開始時より、平板状部材５３を上下動させるため駆動部を駆動する。この駆動部の駆動により、駆動軸６４を介して駆動ギア６２が回転し、前後一対の従動ギア６３をそれぞれ回転させ、これによってクランク軸６１がそれぞれ回転し、図６に示す回転体６０を回転させる。すると、リンク部材５９の作用によりアーム５８を介して平板状部材５３を上下に往復移動させることができる。
【００４６】
このように平板状部材５３を上下に往復移動させることで、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を攪拌することができ、貯留部３６の隅や抄紙ワイヤー７１への流入経路の途中位置で滞留し、凝集力により塊状となった古紙パルプを砕いて分散させることができ、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液中の古紙パルプの濃度を均一とし、得られる再生紙７の地合を向上させることが可能である。
【００４７】
特に、本実施形態では、攪拌手段５５として、底板３１に略対向して配設された平板状部材５３を用いているので、貯留部３６内のパルプ懸濁液を非常に効率よく攪拌することができ、パルプ懸濁液の液中で攪拌羽根を回転させる場合のように気泡が発生するのを抑制することが可能である。
【００４８】
また、一般にパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１上に供給する際、左右の幅ガイド３８，３９近傍を流通するパルプ懸濁液は幅ガイド３８，３９との摩擦によって流速が低下するので、幅方向Ｗ略中央部を流通するパルプ懸濁液に比較して幅方向Ｗ両端部近傍の方が液量が少なくなる傾向があり、得られる再生紙７の厚さが幅方向Ｗで不均一となりやすい。そこで、本実施形態では、平板状部材５３を平面視幅方向Ｗ両端部近傍部分を細くすることで、貯留部３６内において古紙パルプを幅方向Ｗ両端部近傍に多く流通させることができ、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液中の古紙パルプの濃度を幅方向Ｗで均一にすることができる。
【００４９】
そして、平板状部材５３を複数回に亘って上下に往復移動すると、貯留部３６より抄紙ワイヤー７１上へと送られるパルプ懸濁液に所定高さの波が形成される。本実施形態では、第一室４６の平板状部材５３と第二室４７の平板状部材５３とは１８０°位相がずれているために、第一室４６に貯留するパルプ懸濁液の液面と、第二室４７に貯留するパルプ懸濁液の液面とは高くなるタイミングが交互に入れ替わり、第一室４６から第二室４７を経て案内板４２から抄紙ワイヤー７１に至るパルプ懸濁液に、波がより生じやすい。
【００５０】
波の振動数は、１００Ｈｚ〜２００Ｈｚが好ましく、また１３０Ｈｚ〜１８０Ｈｚがより好ましい。尚、この波の振動数は平板状部材５３の上下の往復移動の振動数に等しくなる。波の山の進む速度は、貯留部３６の大きさ、案内板４２上を流通するパルプ懸濁液の深さ等によって異なるが、例えば小型のヘッドボックス１１においては２００ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓ、より好ましくは４５０ｍｍ／ｓ〜６００ｍｍ／ｓ程度等となる。抄紙ワイヤー７１の走行速度を、例えば５ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓ、好ましくは１５ｍｍ／ｓ〜５０ｍｍ／ｓ程度とした場合には、抄紙ワイヤー７１の走行速度は平板状部材５３の上下の往復移動によって生じた波の山の速度より遅くなる。
【００５１】
更に、幅方向Ｗ長さが３０ｍｍ前後の貯留部３６に、流入部５０からのパルプ懸濁液の流入速度を、３Ｌ／分〜１５Ｌ／分程度としてパルプ懸濁液を流入させると、平板状部材５３を３〜１０ｍｍ程度上下に往復移動しても後側板３３や左右側板３４，３５より外方へパルプ懸濁液を溢れさせることなく、貯留部３６内で非常に効率よくパルプ懸濁液を攪拌可能である。
【００５２】
図９は、攪拌手段５５の攪拌により生じる波の状態を、概略的に示す断面図である。同図に示すように、平板状部材５３の上下の往復移動によって生じた波が案内板４２上を流通するパルプ懸濁液の液面を伝播し、案内板４２の前端縁より抄紙ワイヤー７１上へ流入すると、パルプ懸濁液中の液体分が抄紙ワイヤー７１の網目を通って流下し、このとき液面を伝播してきた波も消滅する。このように、抄紙ワイヤー７１にパルプ懸濁液が供給される際、波を発生させて周期的に液量を増大させることで、供給経路の途中で塊状となった古紙パルプを分散させ、得られる再生紙７の品質を向上させることができる。
【００５３】
抄紙ワイヤー７１の走行速度を、波の山の伝播する速度より遅くした場合には、抄紙ワイヤー７１の上面に残存している古紙パルプからなる固形分に、後方からの波の山の部分が所定の周期で複数回に亘り覆い被さって、古紙パルプの偏りを整え、表面を平滑化し、地合を更によくする。
【００５４】
抄紙ワイヤー７１上に供給されたパルプ懸濁液は、液体分が網目を通り抜け、縦板７４により下方の受水部７２へと導かれ、受水部７２に受水された後、白水タンクに収容される。白水タンク内の白水は古紙パルプ製造部１や脱墨パルプ部２等へ送られ、再利用される。抄紙ワイヤー７１上に残存した古紙パルプは水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙９となる。
【００５５】
抄紙ワイヤー７１上の湿紙９が往路軌道の終端部に至ると、プレス部１３の上側の吸水ベルト７８ａに転移される。その後下側の吸水ベルト７８ｂとの間に挟まれ、湿紙９に含まれる水分を吸水ベルト７８側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ７９で圧搾して脱水する。
【００５６】
プレス部１３で脱水された湿紙９は、乾燥部１４に送られ、走行する上下一対の乾燥用ベルト８４の間に挟持される。そして、ヒータ８５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥用ローラ８３に湿紙９を乾燥用ベルト８４を介して当接させつつ搬送することで湿紙９の乾燥を行い仕上げ前の再生紙７を得る。
【００５７】
乾燥部１４を出た仕上げ前の再生紙７は複数のプレスローラ８７の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙７の平坦度を向上させ、更に、裁断刃で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。
【００５８】
裁断刃により裁断された再生紙７の端材は、図１に示すように古紙パルプ製造部１に戻され、再度再生紙７の製造に利用される。
【００５９】
尚、上記実施形態では、平板状部材５３は平板面が略水平姿勢となるよう横設されたが、平板面が鉛直方向に沿うよう縦設してもよく、前端縁と後端縁との高さが異なるよう傾斜して設置しても構わない。例えば、図７において破線で示すように、平板状部材５３Ｂの前端縁が水平方向より上位置に傾斜して設置してもよい。また逆に、前端縁が後端縁より下位置になってもよい。また、移動手段５４は、平板状部材５３の平板面が略水平姿勢を維持したまま該平板状部材５３を上下に往復移動する構成としたが、鉛直方向に沿うよう縦設した平板状部材を左右に往復移動させることとしてもよく、平板状部材の平板面が傾斜配置された場合、かかる傾斜面を維持したまま上下または前後に往復移動してもよい。
【００６０】
また、平板状部材５３は幅方向Ｗの略全範囲に亘って設置されたが、一部であってもよく、また、平面視貯留部３６の幅方向Ｗ両端部近傍の部分が、幅方向Ｗ中央部より若干細く形成したが、幅方向の全範囲で同程度の大きさであってもよく、他の形状であってもよい。
【００６１】
また、貯留部３６は、幅方向Ｗに沿って中空高さ位置に配設された仕切壁４４により前後に区画されたが、必ずしも仕切壁４４を設ける必要はなく、貯留部が一の貯留槽により形成されることとしてもよい。仕切壁４４は中空高さ位置に設けることで、第一室と第二室の下部を連通したが、底板に立設し上部を連通してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
Ｓ 抄紙装置
Ｆ 供給方向
Ｈ 抄紙ワイヤー装置
Ｗ 幅方向
１１ ヘッドボックス
３６ 貯留部
４４ 仕切壁
５０ 流入部
５３ 平板状部材
５４ 移動手段
５５ 攪拌手段
７１ 抄紙ワイヤー
【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】
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にはヘッドボックス本体内に貯留するパルプ懸濁液中の繊維を幅方向に拡散させるための拡散バーを備えた技術が開示されている。
【０００３】
また、下記特許文献２，３にはスラリーを原料として建築用ボード等を製造する装置についてスラリーを成形部に供給するスラリー供給部に攪拌体を設け、攪拌体によりスラリーを攪拌可能とする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４９１８３号公報
【特許文献２】特開平７−２５６６２３号公報
【特許文献３】特許４１６８１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のヘッドボックスにおいては、拡散バーに山と谷が軸方向で繰り返される棒材を用いているが、繊維の幅方向への拡散は、拡散バーの構造上十分に効率よくなされているとはいえず、更なる改善が必要である。
【０００６】
また上記特許文献２，３に記載のボードの製造装置におけるスラリー供給部に設けた攪拌体を、抄紙装置のヘッドボックスに設けた場合には、パルプ懸濁液に気泡を発生させるので、得られる紙の地合を損なう。
【０００７】
本発明は上記した課題を解決するものであり、ヘッドボックス内でパルプ懸濁液を効率よく攪拌することができ、得られる紙の地合を向上できるヘッドボックス及び該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】
【０００８】
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、製紙原料であるパルプ懸濁液を貯留部に流入させる流入部と、前記流入部から流入され、貯留部に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段とを備え、貯留部内のパルプ懸濁液を走行する抄紙ワイヤー上へ供給する供給方向に略直交する幅方向に沿って、貯留部の一部を形成する側板を設置し、前記側板の上方より、前記パルプ懸濁液を溢流させ抄紙ワイヤーへ供給するヘッドボックスにおいて、前記攪拌手段は、前記幅方向に沿って設置された平板状部材と、前記平板状部材を上下または前後に往復移動させる移動手段とを備えてなるものである。
【０００９】
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、平板状部材は平板面が略水平姿勢となるよう横設され、移動手段は、前記平板面が略水平姿勢を維持したまま平板状部材を上下に往復移動するものである。
【００１０】
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、平板状部材は、貯留部の幅方向両端部近傍の部分が、幅方向中央部より細く形成されてなるものである。
【００１１】
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、貯留部は、幅方向に沿って中空高さ位置に配設された仕切壁により前後に区画されてなるものである。
【００１２】
更に、請求項５に記載の発明は、少なくとも請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤーを設けてなる抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置である。
【００１３】
更に、請求項６に記載の発明は、少なくとも請求項５に記載の抄紙装置を備えた製紙装置である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載のヘッドボックスによれば、攪拌手段は、幅方向に沿って設置された平板状部材と、前記平板状部材を上下または前後に往復移動させる移動手段とを備えてなるので、貯留部内のパルプ懸濁液を非常に効率よく攪拌することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明によれば、平板状部材は平板面が略水平姿勢となるよう横設され、移動手段は、前記平板面が略水平姿勢を維持したまま平板状部材を上下に往復移動するので、抄紙ワイヤーにパルプ懸濁液が供給される際、液面に波を発生させ、周期的に液量を増大させることが容易となる。この波の発生により、供給経路の途中で塊状となった古紙パルプを分散させることができ、得られる再生紙の品質向上が可能である。
【００１６】
そして、請求項３に記載の発明によれば、平板状部材は、貯留部の幅方向両端部近傍の部分が、幅方向中央部より細く形成されてなるので、パルプ懸濁液が十分行き渡り難く、流量の少なくなりがちな貯留部の幅方向両端部近傍部分を、パルプ懸濁液に多く流通させることができ、抄紙ワイヤー上に供給されるパルプ懸濁液中の古紙パルプの濃度を幅方向で均一にすることができる。
【００１７】
更に、請求項４に記載の発明によれば、貯留部は、幅方向に沿って中空高さ位置に配設された仕切壁により前後に区画されてなるので、パルプ懸濁液に混入し、流入部から貯留部へと流入した気泡を、抄紙ワイヤーへの供給方向上流側の区画室内で上昇させ消滅させることができ、抄紙ワイヤー上に供給されるパルプ懸濁液から気泡を除去して得られる再生紙の品質を向上することができる。
【００１８】
更に、請求項５に記載の発明によれば、少なくとも請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤーを設けてなる抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置であるので、ヘッドボックスから抄紙ワイヤーへと供給されるパルプ懸濁液を、古紙パルプ濃度の偏りが少なく均一なものとすることができ、抄紙により得られる紙の品質を向上可能である。
【００１９】
更に、請求項６に記載の発明によれば、少なくとも請求項５に記載の抄紙装置を備えた製紙装置であるので、地合の改善された良好な品質の紙を製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】前記製紙装置のヘッドボックス及びワイヤー部の斜視図である。
【図３】前記ヘッドボックスの背面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図７】図３のＤ−Ｄ線矢視断面図である。
【図８】前記製紙装置のプレス部及び乾燥部、仕上部の概略図である。
【図９】ヘッドボックス及びワイヤー部の使用態様図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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、本発明にかかる古紙再生処理装置の構成概略図である。図１において、古紙再生処理装置１００は、古紙パルプ製造部１、脱墨パルプ部２、抄紙部３、仕上部４及び各部を制御する制御部８をケーシング（図示省略）内に備えてなる。
【００２２】
古紙パルプ製造部１は、古紙６を離解してパルプ懸濁液を製造するものであり、脱墨パルプ部２は、古紙パルプ製造部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後のパルプ懸濁液を抄紙するものであり、仕上部４は、抄紙部３において抄紙された仕上げ前の再生紙７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。古紙パルプ製造部１及び脱墨パルプ部２は、それぞれ公知の古紙パルプ製造装置及び脱墨装置を利用可能である。
【００２３】
抄紙部３は、図２に示すヘッドボックス１１及びワイヤー部１２と、図８に示すプレス部１３及び乾燥部１４とを備えた抄紙装置Ｓにより構成される。ヘッドボックス１１は、脱墨後のパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１上に均一に供給するためのものである。
【００２４】
図３は、ヘッドボックス１１の背面図、図４は図３のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は図３のＢ−Ｂ線矢視断面図、図６は図３のＣ−Ｃ線矢視断面図、図７は図３のＤ−Ｄ線矢視断面図である。図３に示すように、ヘッドボックス１１は、パルプ懸濁液を流入させ貯留するヘッドボックス本体２１を備えている。ヘッドボックス本体２１は、上部枠体２３、下部枠体２４、左枠体２５及び右枠体２６を備えたフレーム２７の内部に収容され、左枠体２５と右枠体２６との間の中段に架設された支持台２８上に固定されている。
【００２５】
図３〜６に示すように、ヘッドボックス本体２１は、底板３１及び該底板３１の外周縁に立設された前側板３２、後側板３３、左側板３４及び右側板３５により一体に形成され、ヘッドボックス本体２１の上部は開放している。ヘッドボックス本体２１の内部にはパルプ懸濁液を貯留する貯留部３６が形成される。
【００２６】
図２、４に示すように、左側板３４及び右側板３５には、それぞれ前側の上部がワイヤー部１２を構成する抄紙ワイヤー７１の上面に沿って所定長さ延在してなる幅ガイド３８，３９が設けられている。該幅ガイド３８，３９は、抄紙ワイヤー７１上に供給されたパルプ懸濁液が左右外方へ流出するのを防止し、抄紙により得られる湿紙９の幅方向Ｗ長さを規定する。幅ガイド３８，３９の前端部は湿紙９に接触しない高さ位置で連結部材４０により連結されている。
【００２７】
また、左右の両幅ガイド３８，３９の間には、抄紙ワイヤー７１の上面に沿って案内板４２が設置されており、該案内板４２の左右両端縁が幅ガイド３８，３９の下部に塩化ビニル系接着剤等により固着されている。また、案内板４２の後端縁は前側板３２の上端縁に同様に固着されている。
【００２８】
前側板３２は、前記のように貯留部３６の一部を形成する側板であり、図２に示すように、走行する抄紙ワイヤー７１上へ貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を供給する際の供給方向Ｆに、略直交する幅方向Ｗに沿って設置されている。図６に示すように、前側板３２は底板３１からの高さが、後側板３３より所定量だけ低く形成され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を前側板３２の上端縁の上方より前方へと溢流させるようになっている。この前側板３２から溢流したパルプ懸濁液は、幅ガイド３８，３９により幅方向Ｗを規制されつつ案内板４２上を漏れることなく流通し抄紙ワイヤー７１上へと供給されるようになっている。
【００２９】
図６，７に示すように、貯留部３６は、仕切壁４４によって後側の第一室４６と前側の第二室４７とに前後方向に区画されている。仕切壁４４は貯留部３６の中空高さ位置に設置されており、仕切壁４４の左右端縁は左側板３４及び右側板３５にそれぞれ支持され、第一室４６と第二室４７とは下部が連通している。
【００３０】
底板３１には、図６に示す第一室４６を構成する後側位置であって、且つ図３に示す幅方向Ｗ中央部に、パルプ懸濁液を貯留部３６へと流入させる流入部５０が開口して形成されている。該流入部５０には合成樹脂製の配管５１が接続され、前工程である脱墨パルプ部２から送られるパルプ懸濁液を貯留部３６へ送るようになっている。
【００３１】
第一室４６及び第二室４７には、それぞれ流入部５０から流入され、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段５５を備えている。攪拌手段５５は、幅方向Ｗに沿って設置された平板状部材５３と、平板状部材５３を上下に往復移動させる移動手段５４とを備えている。
【００３２】
図６に示すように、平板状部材５３は、平板面が略水平姿勢となるよう横設され、図５に示すように、幅方向Ｗの略全範囲に亘って設けられている。そして、この平板状部材５３は、平面視貯留部３６の幅方向Ｗ両端部近傍の部分が、他の部分より若干細く形成されてなり、更に、第一室４６に設置された平板状部材５３ａは平面視幅方向Ｗ両端部近傍に加え、流入部５０の上方位置となる幅方向Ｗ略中央部が若干細く形成されている。
【００３３】
図５に示す貯留部３６の第一室４６及び第二室４７の各々の底面の面積に対する各平板状部材５３の平面の面積の割合は、いずれも４０％〜７０％程度、好ましくは５０％〜６５％程度とすることが、パルプ懸濁液を効率よく攪拌でき、また、パルプ懸濁液を円滑に流通できる点で好ましい。
【００３４】
移動手段５４は、平板状部材５３は略水平姿勢を維持したままで移動する構成とされる。移動手段５４により平板状部材５３を往復移動させることで、第一室４６及び第二室４７に貯留するパルプ懸濁液の液面を上下動させ、これにより、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液の液面に波を生じさせる。移動手段５４は、アーム５８、リンク部材５９、回転体６０、クランク軸６１、駆動ギア６２、従動ギア６３及び駆動部(図示省略）を備えている。
【００３５】
アーム５８は左右一対設けられ、図３に示すように、該アーム５８の下端部に平板状部材５３の左右両端部が連結されている。図６に示すように、アーム５８の上部はリンク部材５９の下端部にピン接合されており、リンク部材５９の上端部は回転体６０の偏心位置にピン接合されている。回転体６０は、図４に示すクランク軸６１の右端部近傍に接合されており、クランク軸６１の回転に伴って、回転体６０が回転することで、リンク部材５９の作用によりアーム５８を介して平板状部材５３を上下に往復移動させるようになっている。
【００３６】
クランク軸６１は、図７に示す従動ギア６３の回転により駆動される。従動ギア６３は、一対の該従動ギア６３の間に設置された駆動ギア６２にそれぞれ歯合しており、駆動ギア６２は駆動軸６４の一端部に接合されている。図３に示すように、駆動軸６４は、上枠体２３の右枠体２６の上部に螺合された右側面に、回動自在に軸支されるとともに、駆動軸６４の他端部は右枠体２６より外方へ延在し、図示しないモータなどの駆動部に接続される。これより、駆動部が駆動すると、駆動軸６４が回転し、駆動ギア６２を回転させることで一対の従動ギア６３をそれぞれ相互に逆方向に回転させ、クランク軸６１を回転する。
【００３７】
図６に示すように、第一室４６の上方に設置された回転体６０ａと、第二室４７の上方に設置された回転体６０ｂとはリンク部材５９をピン接合する偏心位置ｒ１，ｒ２の位相が１８０°ずらせてある。よって、第一室４６と第二室４７とのそれぞれの平板状部材５３ａ，５３ｂは相互に１８０°ずれた位相で上下に移動するよう調整され、例えば第一室４６の平板状部材５３が最下位にあるとき、第二室４７の平板状部材５３は最上位にあるようになっている。また、第一室４６より第二室４７の方がアーム５８の長さが若干短く形成され、第二室４７に流入したパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１へと容易に導けるようになっている。そして、移動手段５４により平板状部材５３が上下に移動する長さは、ヘッドボックス本体２１の大きさにもよるが、例えば、３ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることができる。
【００３８】
図２に示すように、ワイヤー部１２は、複数のローラ７０に掛け渡され、展張された無端状の抄紙ワイヤー７１を備えた抄紙ワイヤー装置Ｈにより構成される。抄紙ワイヤー７１の内方には、走行する抄紙ワイヤー７１の下面に摺接する縦板７４が幅方向Ｗに沿って設置され、抄紙ワイヤー７１の走行方向に沿って複数並設されており、抄紙ワイヤー７１の網目から流下する白水を下方へと導くようになっている。また、縦板７４の下方には、該縦板７４より、または抄紙ワイヤー７１の網目から直接流下する白水を受ける受水部７２を設けている。受水部７２は図示しない白水タンクに接続され、白水タンクは、内部に収容する白水を古紙パルプ製造部１及び脱墨パルプ部２に送るための図示しない配管及びポンプを備え、受水部７２において回収した白水を再利用可能に構成している。
【００３９】
抄紙ワイヤー７１の走行速度は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。
【００４０】
図７に示すように、 プレス部１３は、複数の回転ローラ７７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７８を上下一対有し、上側の吸水ベルト７８ａと下側の吸水ベルト７８ｂとが一部当接している。この上側の吸水ベルト７８ａと下側の吸水ベルト７８ｂとが一部当接した部分において、双方の吸水ベルト７８を挟圧して圧搾する一対の圧搾ローラ７９を複数備えている。
【００４１】
乾燥部１４は、フード（図示省略）内に複数の回転ローラ８２及び乾燥用ローラ８３を配置し、この複数の回転ローラ８２及び乾燥用ローラ８３の間に掛け渡した乾燥用ベルト８４を上下一対備えている。乾燥用ベルト８４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、上下の乾燥用ベルト８４は一部が当接した状態で走行し、上下の乾燥用ベルト８４の当接箇所に複数の乾燥用ローラ８３が配置されている。乾燥用ローラ８３は、内部にヒータ８５を備えるとともに、外周面に乾燥用ベルト８４を巻回しており、また、乾燥用ローラ８３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。
【００４２】
（仕上部）
図１に示すように、仕上部４は、紙の平坦度を上げるための複数のプレスローラ８７と、紙を所定のシートサイズにカットする裁断刃（図示省略）とを備えている。
【００４３】
（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、古紙パルプ製造部１において所定量の古紙６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パルプ部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は、脱墨パルプ部２においてまたは脱墨パルプ部２から抄紙部３への流通経路の途中位置で加水され、抄紙に適する所定のパルプ濃度に調整され、抄紙部３のヘッドボックス１１へ送られる。
【００４４】
図３に示すように、ヘッドボックス１１では配管５１より送られたパルプ懸濁液が流入部５０より貯留部３６に流入する。図６に示すように、流入部５０から流入したパルプ懸濁液中に気泡が混入していた場合には、気泡は流入部５０より第一室４６内を真っ直ぐに上昇し、貯留するパルプ懸濁液の液面で浮遊するかまたは消滅する。このように、貯留部３６が仕切壁４４により前後に区画されているので、流入部５０から流入した気泡を第一室４６内に留めて消滅させることができ、該気泡が第二室４７へ流れ込んで抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液中に混入することを防止することができ、得られる再生紙７の品質を向上することができる。
【００４５】
流入部５０からのパルプ懸濁液の流入開始時より、平板状部材５３を上下動させるため駆動部を駆動する。この駆動部の駆動により、駆動軸６４を介して駆動ギア６２が回転し、前後一対の従動ギア６３をそれぞれ回転させ、これによってクランク軸６１がそれぞれ回転し、図６に示す回転体６０を回転させる。すると、リンク部材５９の作用によりアーム５８を介して平板状部材５３を上下に往復移動させることができる。
【００４６】
このように平板状部材５３を上下に往復移動させることで、貯留部３６に貯留するパルプ懸濁液を攪拌することができ、貯留部３６の隅や抄紙ワイヤー７１への流入経路の途中位置で滞留し、凝集力により塊状となった古紙パルプを砕いて分散させることができ、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液中の古紙パルプの濃度を均一とし、得られる再生紙７の地合を向上させることが可能である。
【００４７】
特に、本実施形態では、攪拌手段５５として、底板３１に略対向して配設された平板状部材５３を用いているので、貯留部３６内のパルプ懸濁液を非常に効率よく攪拌することができ、パルプ懸濁液の液中で攪拌羽根を回転させる場合のように気泡が発生するのを抑制することが可能である。
【００４８】
また、一般にパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー７１上に供給する際、左右の幅ガイド３８，３９近傍を流通するパルプ懸濁液は幅ガイド３８，３９との摩擦によって流速が低下するので、幅方向Ｗ略中央部を流通するパルプ懸濁液に比較して幅方向Ｗ両端部近傍の方が液量が少なくなる傾向があり、得られる再生紙７の厚さが幅方向Ｗで不均一となりやすい。そこで、本実施形態では、平板状部材５３を平面視幅方向Ｗ両端部近傍部分を細くすることで、貯留部３６内において古紙パルプを幅方向Ｗ両端部近傍に多く流通させることができ、抄紙ワイヤー７１上に供給されるパルプ懸濁液中の古紙パルプの濃度を幅方向Ｗで均一にすることができる。
【００４９】
そして、平板状部材５３を複数回に亘って上下に往復移動すると、貯留部３６より抄紙ワイヤー７１上へと送られるパルプ懸濁液に所定高さの波が形成される。本実施形態では、第一室４６の平板状部材５３と第二室４７の平板状部材５３とは１８０°位相がずれているために、第一室４６に貯留するパルプ懸濁液の液面と、第二室４７に貯留するパルプ懸濁液の液面とは高くなるタイミングが交互に入れ替わり、第一室４６から第二室４７を経て案内板４２から抄紙ワイヤー７１に至るパルプ懸濁液に、波がより生じやすい。
【００５０】
波の振動数は、１００Ｈｚ〜２００Ｈｚが好ましく、また１３０Ｈｚ〜１８０Ｈｚがより好ましい。尚、この波の振動数は平板状部材５３の上下の往復移動の振動数に等しくなる。波の山の進む速度は、貯留部３６の大きさ、案内板４２上を流通するパルプ懸濁液の深さ等によって異なるが、例えば小型のヘッドボックス１１においては２００ｍｍ／ｓ〜１０００ｍｍ／ｓ、より好ましくは４５０ｍｍ／ｓ〜６００ｍｍ／ｓ程度等となる。抄紙ワイヤー７１の走行速度を、例えば５ｍｍ／ｓ〜１００ｍｍ／ｓ、好ましくは１５ｍｍ／ｓ〜５０ｍｍ／ｓ程度とした場合には、抄紙ワイヤー７１の走行速度は平板状部材５３の上下の往復移動によって生じた波の山の速度より遅くなる。
【００５１】
更に、幅方向Ｗ長さが３０ｍｍ前後の貯留部３６に、流入部５０からのパルプ懸濁液の流入速度を、３Ｌ／分〜１５Ｌ／分程度としてパルプ懸濁液を流入させると、平板状部材５３を３〜１０ｍｍ程度上下に往復移動しても後側板３３や左右側板３４，３５より外方へパルプ懸濁液を溢れさせることなく、貯留部３６内で非常に効率よくパルプ懸濁液を攪拌可能である。
【００５２】
図９は、攪拌手段５５の攪拌により生じる波の状態を、概略的に示す断面図である。同図に示すように、平板状部材５３の上下の往復移動によって生じた波が案内板４２上を流通するパルプ懸濁液の液面を伝播し、案内板４２の前端縁より抄紙ワイヤー７１上へ流入すると、パルプ懸濁液中の液体分が抄紙ワイヤー７１の網目を通って流下し、このとき液面を伝播してきた波も消滅する。このように、抄紙ワイヤー７１にパルプ懸濁液が供給される際、波を発生させて周期的に液量を増大させることで、供給経路の途中で塊状となった古紙パルプを分散させ、得られる再生紙７の品質を向上させることができる。
【００５３】
抄紙ワイヤー７１の走行速度を、波の山の伝播する速度より遅くした場合には、抄紙ワイヤー７１の上面に残存している古紙パルプからなる固形分に、後方からの波の山の部分が所定の周期で複数回に亘り覆い被さって、古紙パルプの偏りを整え、表面を平滑化し、地合を更によくする。
【００５４】
抄紙ワイヤー７１上に供給されたパルプ懸濁液は、液体分が網目を通り抜け、縦板７４により下方の受水部７２へと導かれ、受水部７２に受水された後、白水タンクに収容される。白水タンク内の白水は古紙パルプ製造部１や脱墨パルプ部２等へ送られ、再利用される。抄紙ワイヤー７１上に残存した古紙パルプは水分を比較的多く含んだ繊維の層である湿紙９となる。
【００５５】
抄紙ワイヤー７１上の湿紙９が往路軌道の終端部に至ると、プレス部１３の上側の吸水ベルト７８ａに転移される。その後下側の吸水ベルト７８ｂとの間に挟まれ、湿紙９に含まれる水分を吸水ベルト７８側に吸収させることで脱水し、更に、圧搾ローラ７９で圧搾して脱水する。
【００５６】
プレス部１３で脱水された湿紙９は、乾燥部１４に送られ、走行する上下一対の乾燥用ベルト８４の間に挟持される。そして、ヒータ８５により加熱され所定温度に維持された複数の乾燥用ローラ８３に湿紙９を乾燥用ベルト８４を介して当接させつつ搬送することで湿紙９の乾燥を行い仕上げ前の再生紙７を得る。
【００５７】
乾燥部１４を出た仕上げ前の再生紙７は複数のプレスローラ８７の間に通される。これにより、仕上げ前の再生紙７の平坦度を向上させ、更に、裁断刃で所定のシートサイズに裁断して再生紙７が完成する。
【００５８】
裁断刃により裁断された再生紙７の端材は、図１に示すように古紙パルプ製造部１に戻され、再度再生紙７の製造に利用される。
【００５９】
尚、上記実施形態では、平板状部材５３は平板面が略水平姿勢となるよう横設されたが、平板面が鉛直方向に沿うよう縦設してもよく、前端縁と後端縁との高さが異なるよう傾斜して設置しても構わない。例えば、図７において破線で示すように、平板状部材５３Ｂの前端縁が水平方向より上位置に傾斜して設置してもよい。また逆に、前端縁が後端縁より下位置になってもよい。また、移動手段５４は、平板状部材５３の平板面が略水平姿勢を維持したまま該平板状部材５３を上下に往復移動する構成としたが、鉛直方向に沿うよう縦設した平板状部材を左右に往復移動させることとしてもよく、平板状部材の平板面が傾斜配置された場合、かかる傾斜面を維持したまま上下または前後に往復移動してもよい。
【００６０】
また、平板状部材５３は幅方向Ｗの略全範囲に亘って設置されたが、一部であってもよく、また、平面視貯留部３６の幅方向Ｗ両端部近傍の部分が、幅方向Ｗ中央部より若干細く形成したが、幅方向の全範囲で同程度の大きさであってもよく、他の形状であってもよい。
【００６１】
また、貯留部３６は、幅方向Ｗに沿って中空高さ位置に配設された仕切壁４４により前後に区画されたが、必ずしも仕切壁４４を設ける必要はなく、貯留部が一の貯留槽により形成されることとしてもよい。仕切壁４４は中空高さ位置に設けることで、第一室と第二室の下部を連通したが、底板に立設し上部を連通してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
Ｓ 抄紙装置
Ｆ 供給方向
Ｈ 抄紙ワイヤー装置
Ｗ 幅方向
１１ ヘッドボックス
３６ 貯留部
４４ 仕切壁
５０ 流入部
５３ 平板状部材
５４ 移動手段
５５ 攪拌手段
７１ 抄紙ワイヤー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製紙原料であるパルプ懸濁液を貯留部に流入させる流入部と、
前記流入部から流入され、貯留部に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段とを備え、
貯留部内のパルプ懸濁液を走行する抄紙ワイヤー上へ供給する供給方向に略直交する幅方向に沿って、貯留部の一部を形成する側板を設置し、
前記側板の上方より、前記パルプ懸濁液を溢流させ抄紙ワイヤーへ供給するヘッドボックスにおいて、
前記攪拌手段は、前記幅方向に沿って設置された平板状部材と、
前記平板状部材を上下または前後に往復移動させる移動手段とを備えてなるヘッドボックス。
【請求項２】
平板状部材は平板面が略水平姿勢となるよう横設され、
移動手段は、前記平板面が略水平姿勢を維持したまま平板状部材を上下に往復移動する請求項１に記載のヘッドボックス。
【請求項３】
平板状部材は、貯留部の幅方向両端部近傍の部分が、他の部分より細く形成されてなる請求項１または請求項２に記載のヘッドボックス。
【請求項４】
貯留部は、幅方向に沿って中空高さ位置に配設された仕切壁により前後に区画されてなる請求項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。
【請求項５】
少なくとも請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤーを設けてなる抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置。
【請求項６】
少なくとも請求項５に記載の抄紙装置を備えた製紙装置。
【請求項１】
製紙原料であるパルプ懸濁液を貯留部に流入させる流入部と、
前記流入部から流入され、貯留部に貯留するパルプ懸濁液を攪拌する攪拌手段とを備え、
貯留部内のパルプ懸濁液を走行する抄紙ワイヤー上へ供給する供給方向に略直交する幅方向に沿って、貯留部の一部を形成する側板を設置し、
前記側板の上方より、前記パルプ懸濁液を溢流させ抄紙ワイヤーへ供給するヘッドボックスにおいて、
前記攪拌手段は、前記幅方向に沿って設置された平板状部材と、
前記平板状部材を上下または前後に往復移動させる移動手段とを備えてなるヘッドボックス。
【請求項２】
平板状部材は平板面が略水平姿勢となるよう横設され、
移動手段は、前記平板面が略水平姿勢を維持したまま平板状部材を上下に往復移動する請求項１に記載のヘッドボックス。
【請求項３】
平板状部材は、貯留部の幅方向両端部近傍の部分が、他の部分より細く形成されてなる請求項１または請求項２に記載のヘッドボックス。
【請求項４】
貯留部は、幅方向に沿って中空高さ位置に配設された仕切壁により前後に区画されてなる請求項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。
【請求項５】
少なくとも請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のヘッドボックスと、抄紙ワイヤーを設けてなる抄紙ワイヤー装置とを備えた抄紙装置。
【請求項６】
少なくとも請求項５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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−４６８４５（Ｐ２０１２−４６８４５Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０６３０（Ｐ２０１０−１９０６３０）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【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２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【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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