製紙機
【課題】湿紙を乾燥させる搬送ベルトから乾燥した帯状紙を、損傷を与えることなく安全に剥離させることができる製紙機および製紙方法を提供する。
【解決手段】乾燥部が、帯状の湿紙１００を搬送する平滑面ベルト４３と、平滑面ベルト４３の搬送面上にある湿紙１００を平滑面ベルト４３を介して加熱する乾燥ローラ４１と、平滑面ベルト４３の搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパー４０１および、スクレーパー４０１の接触端縁４０２が搬送面に当接する作用位置と接触端縁４０２が搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパー４０１を駆動するスクレーパー駆動装置４５０を有し、制御部が、スクレーパー駆動装置４５０を制御して、湿紙１００の先端縁の前後領域において平滑面ベルト４３の搬送面にスクレーパー４０１を当接させるスクレーパー制御機能部を有する。
【解決手段】乾燥部が、帯状の湿紙１００を搬送する平滑面ベルト４３と、平滑面ベルト４３の搬送面上にある湿紙１００を平滑面ベルト４３を介して加熱する乾燥ローラ４１と、平滑面ベルト４３の搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパー４０１および、スクレーパー４０１の接触端縁４０２が搬送面に当接する作用位置と接触端縁４０２が搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパー４０１を駆動するスクレーパー駆動装置４５０を有し、制御部が、スクレーパー駆動装置４５０を制御して、湿紙１００の先端縁の前後領域において平滑面ベルト４３の搬送面にスクレーパー４０１を当接させるスクレーパー制御機能部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は古紙再生処理装置等の製紙機に関し、特に湿紙の乾燥技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術には、例えば特許文献１に記載するものがある。この古紙処理装置では、平滑面無端ベルトにおける加熱乾燥部の下流側に剥離部材を設けており、剥離部材の基端部を固定側で支持するとともに、その先端エッジを平滑面無端ベルトの表面に弾発的に当接させている。そして、平滑面無端ベルト上で乾燥処理された乾紙を剥離部材の先端エッジによって平滑面無端ベルトの保持面から順次剥離させている。
【０００３】
また、特許文献２に記載するものは、無端帯状体の表面に付着した付着物を除去する無端帯状体の洗浄装置であり、無端帯状体の表面に洗浄水を噴出する洗浄水噴出装置と、洗浄水噴出装置から無端帯状体の表面に噴出された洗浄水を吸引する付着物吸引装置とを有し、洗浄水噴出装置と付着物吸引装置との間に、無端帯状体の表面に摺動自在に接する摺動部材を配置し、この摺動部材を無端帯状体の幅方向に往復駆動させて無端帯状体の表面に付着した付着物を剥離させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３４５０
【特許文献２】特開２００２−２８２８０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、湿紙をベルト上で乾燥させる場合に、乾燥した帯状紙（乾紙）はベルトに強く付着した状態となっており、特に抄紙の初期に形成される湿紙の先端部は厚さが薄くなっているために、ベルトにこびり付いた状態となっている。乾燥した乾紙の先端部は厚さが薄く、その先端縁が幅方向に沿って直線形状をなさず、ジグザグとした不揃いの形状をなしている。
【０００６】
このため、特許文献１のように、乾燥処理された乾紙を剥離部材の先端エッジによって平滑面無端ベルトの保持面から順次剥離させる場合に、乾紙の不揃いの先端縁の一部が先端エッジの上方に入り込むと、それ以後の帯状の乾紙が剥離部材で引き裂かれることになる。
【０００７】
また、特許文献２のように、摺動部材を無端帯状体の幅方向に往復駆動させて無端帯状体の表面に付着した付着物を剥離させる構成は、装置が大型化する要因となる。
本発明は上記した課題を解決するものであり、湿紙を乾燥させる搬送ベルトから乾燥した帯状紙を、損傷を与えることなく安全に剥離させることができる製紙機および製紙方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の製紙機は、帯状の湿紙を抄紙する抄紙部と、帯状の湿紙を受け取って乾燥させる乾燥部と、乾燥した帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部と、各部を制御する制御部を備える製紙機において、乾燥部が、帯状の湿紙を搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を加熱する加熱装置と、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーおよび、スクレーパーの接触端縁が搬送面に当接する作用位置と接触端縁が搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパーを駆動するスクレーパー駆動装置を有し、制御部が、スクレーパー駆動装置を制御して、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面にスクレーパーを当接させるスクレーパー制御機能部を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢となることを特徴とする。
また、本発明の製紙機において、搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返す折り返し手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、搬送ベルトの幅方向に延びる板状をなし、搬送ベルトの搬送面に当接する接触端縁から湿紙の搬送方向に沿った板幅方向に延びる複数のスリットを有し、スリットにより接触端縁が複数片に分割されたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、湿紙の搬送方向で加熱装置より上流側において搬送ベルトの搬送面に当接することを特徴とする。
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、搬送ベルトに付着した異物を除去する異物除去装置を兼ねることを特徴とする。
【００１２】
本発明の製紙方法は、帯状の湿紙を搬送ベルトで搬送しつつ、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を搬送ベルトを介して加熱装置で加熱して乾燥させる乾燥工程において、スクレーパー駆動装置を制御して、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーの接触端縁を、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面に当接させて、湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥離させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の製紙方法において、スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢に配置し、折り返し手段によって、搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返すことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の製紙方法において、異物除去装置を兼ねるスクレーパーの接触端縁を搬送ベルトの搬送面に当接させ、搬送ベルトの搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパーで搬送ベルトの搬送面から除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、抄紙部で帯状の湿紙を抄紙し、乾燥部で帯状の湿紙を乾燥させ、乾燥した帯状紙（乾紙）を仕上げ部で設定仕様に整形する製紙機において、その乾燥工程でスクレーパーにより湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥がすことで、乾燥した帯状紙はその先端部が搬送ベルトの搬送面から剥がれた状態で仕上げ部に送られる。
【００１６】
この搬送ベルトの搬送面から剥がれた湿紙の先端部は、湿紙が搬送方向においてスクレーパーで受け止められることで湿紙の幅方向においてスクレーパーの全長にわたって直線状となり、剛性のない湿った状態の紙をその搬送に伴って搬送方向に押し詰めることで蛇腹状、皺状、ひだ状等に幾重にも折り重ねた形状となって嵩高くなる。
【００１７】
また、スクレーパーが湿紙の搬送方向で加熱装置より上流側において搬送ベルトの搬送面に当接し、湿紙の状態においてスクレーパーにより湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥がすので、乾燥した後に帯状紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥離させる場合に比べて容易に、かつ損傷を与えることなく安全に湿紙を搬送ベルトの搬送面から剥がすことができる。
【００１８】
このため、乾燥した帯状紙を仕上げ部へ送る際に、帯状紙を容易に搬送ベルトから剥離させることができる。
スクレーパーは作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢をなすので、接触端縁が作用位置から退避位置に移動するのに伴って、湿紙の先端縁を含む先端部が搬送ベルトの搬送面から離れる状態となる。
【００１９】
帯状紙が剥離した後の搬送ベルトの搬送面には紙の繊維が残存し、その量は乾燥工程を繰り返すことで増加し、紙面に悪影響を与える要因となる。このため、残存する繊維に水分を与えて湿潤な状態となし、スクレーパーの接触端縁を搬送ベルトの搬送面に当接させることで、搬送ベルトの搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパーで搬送ベルトの搬送面から除去することができ、スクレーパーが異物除去装置を兼ねることで、製紙機の大型化を招くことなく、異物除去装置を設けることができる。
【００２０】
また、スクレーパーに加わる力でスクレーパに撓みが生じても、スクレーパーが接触端縁から湿紙の搬送方向に延びる複数のスリットにより接触端縁が複数片に分割されていることで、接触端縁の分割された各片はその接触端縁の直線性を保って搬送ベルトの搬送面に当接するので、湿紙を逃すことなく確実にすくい上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態における古紙再生処理装置を示す模式図
【図２】（ａ）は同実施の形態におけるスクレーパーの退避位置における状態を示す拡大図、（ｂ）は同実施の形態におけるスクレーパーの作用位置にある状態を示す拡大図
【図３】同スクレーパーの後方斜視図
【図４】同スクレーパーの前方斜視図
【図５】同スクレーパーのスクレーパー駆動装置を示す側面図
【図６】（ａ）は同実施の形態におけるスクレーパーの退避位置における湿紙の先端部を示す拡大図、（ｂ）は同先端部が進行した状態を示す拡大図
【図７】同スクレーパーの異物除去機能を示す模式図
【図８】（ａ）は本発明の他の実施の形態におけるスクレーパーを示す拡大図、（ｂ）はさらに他の実施の形態におけるスクレーパーを示す拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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から図７において、製紙機の１種である古紙処理装置１は、帯状の湿紙１００を抄紙する抄紙工程をなす抄紙部２と、湿紙１００を脱水する脱水工程をなす脱水部３と、湿紙１００を乾燥させる乾燥工程をなす乾燥部４と、乾燥した帯状紙である乾紙１０１を設定仕様に整形して仕上げる仕上げ工程をなす仕上げ部５と、各部を制御する制御部３００を備えている。
【００２３】
抄紙部２は、第１群のローラ２１の間に掛け渡されたワイヤーベルト２２と、パルプ懸濁液をワイヤーベルト２２に供給するヘッドボックス２３を有し、ワイヤーベルト２２の搬送面上に湿紙１００を抄紙する。ワイヤーベルト２２は金属製又は、合成樹脂製であり、網目状をなして通水性、通気性を有している。
【００２４】
脱水部３は、第２群のローラ３１の間に掛け渡された吸水性の素材からなる吸水ベルト３２を有し、ここでは吸水ベルト３２がフェルトからなり通気性を有している。
吸水ベルト３２およびワイヤーベルト２２は双方の搬送軌道の途中において相互に当接して抄紙転移部２０１を形成する。この抄紙転移部２０１においてワイヤーベルト２２と吸水ベルト３２のなす角度、すなわち、吸水ベルト３２に対するワイヤーベルト２２の入射角度θ１は、１０〜２０°であり、ワイヤーベルト２２を支持する第１群のローラ２１の直径はφ６０ｍｍからφ８０ｍｍである。
【００２５】
抄紙部２でワイヤーベルト２２の搬送面上に抄紙した湿紙１００は、抄紙転移部２０１において吸水ベルト３２に押圧され、ワイヤーベルト２２が第１群のローラ２１の外周に沿って反転して湿紙１００から離間することで、ワイヤーベルト２２から吸水ベルト３２に転移し、転移した湿紙１００から吸水ベルト３２が吸水して湿紙１００を吸収脱水する。抄紙転移部２０１の上流側には吸水ベルト３２に水を噴霧する噴霧ノズル２１１が設けてある。運転初期において噴霧ノズル２１１から噴霧する水によって吸水ベルト３２を湿らすものである。
【００２６】
乾燥部４は、ヒータ等の加熱装置を内蔵して加熱部をなす乾燥ローラ４１と、乾燥ローラ４１と第３群のローラ４２の間に掛け渡した非吸水性の素材からなる搬送ベルトをなす平滑面ベルト４３と、第４群のローラ４４の間に掛け渡した非吸水性の素材からなる搬送保持ベルト４５を有する。脱水部３の吸水ベルト３２と平滑面ベルト４３は双方の搬送軌道の途中において相互に当接し、脱水部３の吸水ベルト３２から乾燥部４の平滑面ベルト４３に湿紙１００が転移する脱水転移部２０２を形成する。
【００２７】
脱水転移部２０２には、平滑面ベルト４３と吸水ベルト３２を挟持する一対の脱水ローラ５１、５２を配置している。本実施の形態では一対の脱水ローラ５１、５２であるが、複数組の脱水ローラ５１、５２を配置することも可能である。一対の脱水ローラ５１、５２は、下側に位置する吸水ベルト３２に当接する脱水部３のローラ３１の一つで直径がφ９０ｍｍからφ１００ｍｍのものと、上側に位置する平滑面ベルト４３に当接する乾燥部４のローラ４２の一つで直径がφ９０ｍｍからφ１２０ｍｍのものとからなる。脱水ローラ５１、５２は金属製ローラからなり、外径φ８０〜２００ｍｍのものが適用可能である。
【００２８】
脱水ローラ５１、５２は、平滑面ベルト４３と吸水ベルト３２を介して両ベルト間の湿紙１００を圧搾して脱水するとともに、湿紙１００を平滑面ベルト４３に押圧し、吸水ベルト３２が下側の脱水ローラ５２の外周に沿って反転して湿紙１００から離間することで、湿紙１００が吸水ベルト３２から平滑面ベルト４３に円滑に転移する。
【００２９】
脱水ローラ５１、５２は、双方の軸心を含む平面Ａが鉛直面Ｂに対して微小角度θ３で傾斜し、上位の脱水ローラ５１が平滑面ベルト４３および吸水ベルト３２の搬送方向で後方に位置し、下位の脱水ローラ５２が平滑面ベルト４３および吸水ベルト３２の搬送方向で前方に位置する。
【００３０】
平滑面ベルト４３は金属または耐熱温度１５０℃以上の合成樹脂からなり、ここでは厚み０．２ｍｍのステンレス薄板（ＳＵＳ４３０）からなる非通気性のものである。平滑面ベルト４３は、湿紙１００に当接する搬送面が平滑面をなし、かつ搬送面にシリコーン樹脂コーティング又はフッ素樹脂コーティングを施している。
【００３１】
本実施の形態において吸水ベルト３２の開口率はワイヤーベルト２２の開口率より小さく、平滑面ベルト４３は薄板状をなして無通気性である。
搬送保持ベルト４５は網目状の通気性を有するもので合成樹脂からなり、平滑面ベルト４３の搬送面に対向して配置し、平滑面ベルト４３との間に湿紙１００を挟持する。平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５は、次工程の仕上げ部５に対して乾燥した乾紙１０１を受け渡す位置まで延在している。
【００３２】
また、ワイヤーベルト２２、吸水ベルト３２、平滑面ベルト４３のそれぞれに対して洗浄噴水を行なうことにより、あるいはスクレーパーやブラシローラなどを設けることにより、各々のベルト表面に付着した紙粉などのゴミを除去することも可能である。
【００３３】
仕上げ部５は、乾燥部４で乾燥させた帯状紙をなす乾紙１０１を切断するカッター１０２を備え、カッター１０２で設定サイズの再生紙１０３に仕上げるものである。乾紙１０１の搬送方向でカッター１０２の上流側には平滑面ベルト４３から排出する乾紙１０１をカッターに案内するガイド１０４を備えている。
【００３４】
次に、湿紙１００の搬送方向で乾燥ローラ４１より上流側において平滑面ベルト４３の軌道上にはスクレーパー部４００を配置している。本実施の形態において、スクレーパー部４００は、平滑面ベルト４３に付着した異物を除去する異物除去装置を兼ねるものである。
【００３５】
スクレーパー部４００は、平滑面ベルト４３の搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパー４０１および、スクレーパー４０１の接触端縁４０２が搬送面に当接する作用位置と接触端縁４０２が平滑面ベルト４３の搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパー４０１を駆動するスクレーパー駆動装置４５０とを有している。
【００３６】
図２から図４に示すように、スクレーパー４０１は、平滑面ベルト４３の幅方向に延びて平滑面ベルト４３の全幅にわたる長さを有する板状をなし、平滑面ベルト４３の搬送面に当接する接触端縁４０２から湿紙１００の搬送方向に沿った板幅方向に延びる複数のスリット４０３を有し、スリット４０３により接触端縁４０２が複数片に分割されている。スクレーパー４０１はポリエステル、ポリアセタール等の合成樹脂、ゴム、金属等からなり、平滑面ベルト４３を傷めず、耐久性に優れたものが好ましい。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、スクレーパー４０１は、作用位置において接触端縁４０２が湿紙１００の先端縁を含む先端部に対向する姿勢となり、図２（ａ）に示すように、退避位置において接触端縁４０２が湿紙１００の搬送方向の後方に向く姿勢となる。しかしながら、退避位置においてスクレーパー４０１が向く方向は、本実施の形態に限らず、搬送面に対して９０°となる姿勢でも良く、あるいは他の姿勢でも良い。
【００３８】
スクレーパー駆動装置４５０は、スクレーパー４０１を支持する取り付け座４５１と、取り付け座４５１に装着したカムフォロア４５２と、スクレーパー４０１と取り付け座４５１とカムフォロア４５２を一体的に回転自在に支持する回動支軸４６１と、カムフォロア４５２に当接してスクレーパー４０１を回動支軸４６１の軸心回りに回動させるカム４５３と、取り付け座４５１に連結したレバー４５４に接続してスクレーパー４０１を平滑面ベルト４３の搬送面に向けて回動させる付勢手段をなすスプリング４５５と、カム４５３を駆動する駆動軸４５６および、プーリー４５７を介して駆動軸４５６を回転駆動するモータ４５８を有している。
【００３９】
図５に示すように、スクレーパー部４００は、駆動軸４５６の一端側に、駆動軸４５６と一体に回転する遮蔽板４５９および遮蔽板４５９によって光軸が遮断されてオン、オフするセンサ４６０を有しており、スクレーパー４０１の下方位置にシュータ４６２を備えている。
【００４０】
制御部３００は、スクレーパー駆動装置４５０を制御して、湿紙１００の先端縁の前後領域において平滑面ベルト４３の搬送面にスクレーパー４０１を当接させるスクレーパー制御機能部を有している。
【００４１】
上記した構成における作用を説明する。抄紙部２では、ヘッドボックス２３からパルプ懸濁液をワイヤーベルト２２に供給してワイヤーベルト２２の搬送面上に湿紙１００を抄紙する。脱水部３では、抄紙部２でワイヤーベルト２２の搬送面上に抄紙した湿紙１００を吸水ベルト３２に転移させ、吸水ベルト３２により湿紙１００から吸水して湿紙１００を脱水する。ワイヤーベルト２２の湿紙１００は抄紙転移部２０１の直前での含水率が約９９％である。抄紙転移部２０１では、ワイヤーベルト２２と吸水ベルト３２との入射角度θ１が１０〜２０°であり、第１群のローラ２１の直径がφ６０ｍｍからφ８０ｍｍであることで、吸水ベルト３２に対する湿紙１００の押圧と、ワイヤーベルト２２から湿紙１００が離間することを円滑に行なうことができる。
【００４２】
また、ワイヤーベルト２２は、その開口率が吸水ベルト３２の開口率より大きくて通気性が吸水ベルト３２の通気性に優るので、剥離性が吸水ベルト３２の剥離性より大きくなり、換言すれば吸水ベルト３２の密着性がワイヤーベルト２２の密着性に優る。よって、湿紙１００は剥離性が高いワイヤーベルト２２から容易に剥離し、密着性が高い吸水ベルト３２に容易に密着し、ワイヤーベルト２２から吸水ベルト３２へ湿紙１００が容易に転移し、高い転写性能を奏する。
【００４３】
乾燥部４では、吸水ベルト３２による吸水で湿紙１００を吸収脱水した後に、脱水転移部２０２で脱水ローラ５１、５２によって圧搾脱水し、湿紙１００を平滑面ベルト４３に転移させる。
【００４４】
また、平滑面ベルト４３は無通気性であり、通気性の吸水ベルト３２より密着性が高く、換言すれば吸水ベルト３２の剥離性が平滑面ベルト４３の剥離性に優る。よって、湿紙１００は剥離性が高い吸水ベルト３２から容易に剥離し、密着性が高い平滑面ベルト４３に容易に密着し、吸水ベルト３２から平滑面ベルト４３へ湿紙１００が容易に転移する。
【００４５】
このように、本実施の形態において、湿紙１００は高い通気性を有して剥離性に優れるワイヤーベルト２２から低い通気性を有して密着性に優る吸水ベルト３２へ転移し、さらに吸水ベルト３２から無通気性で密着性に優る平滑面ベルト４３へ転移することで、湿紙１００の転移が常に剥離性に優れたベルトから密着性に優れたベルトに対して行なわれるので、優れた転写性能を実現できる。
【００４６】
そして、平滑面ベルト４３が吸水ベルト３２の上方に位置する状態で、脱水ローラ５１、５２で搾り出した水は、脱水ローラ５２より下方に配置したトレー（図示省略）に排出される。このため、脱水ローラ５１、５２を通過した吸水ベルト３２は再生されて吸水可能な状態となる。
【００４７】
湿紙１００が転移した平滑面ベルト４３は乾燥ローラ４１へ向けて進行し、スクレーパー部４００に達する。
制御部３００は、抄紙を開始した後に一定時間、例えば数十秒経過した時点で湿紙の先端縁がスクレーパー部４００に達するとして、スクレーパー制御機能部によりスクレーパー部４００を制御し、湿紙１００の先端縁がスクレーパー部４００に達する前にスクレーパー４０１の接触端縁４０２を平滑面ベルト４３の搬送面に当接させる。
【００４８】
すなわち、モータ４５８を駆動して駆動軸４５６およびカム４５３を回転させる。スクレーパー４０１はスプリング４５５の付勢力を受けて取り付け座４５１およびカムフォロア４５２とともに回動支軸４６１の軸心回りに回動し、接触端縁４０２が平滑面ベルト４３の搬送面に当接する作用位置に配置される。
【００４９】
センサ４６０が遮蔽板４５９の回転によりスクレーパー４０１が作用位置に達したことを検出すると、制御部３００は一定時間にわたってこの状態を維持する。その後、モータ４５８を駆動して駆動軸４５６およびカム４５３を回転させ、カム４５３でカムフォロア４５２を押圧し、スプリング４５５の付勢力に抗してスクレーパー４０１、取り付け座４５１およびカムフォロア４５２を一体的に回動支軸４６１の軸心回りに回動させ、接触端縁４０２が平滑面ベルト４３の搬送面から離間する退避位置にスクレーパー４０１を配置する。センサ４６０が遮蔽板４５９の回転によりスクレーパー４０１が退避位置に達したことを検出すると、制御部３００はモータ４５８を停止させる。
【００５０】
この制御によって、湿紙１００の先端縁の前後領域において平滑面ベルト４３の搬送面にスクレーパー４０１が当接する。
スクレーパー４０１に加わる力でスクレーパー４０１に撓みが生じても、スクレーパー４０１が接触端縁４０２から湿紙１００の搬送方向に延びる複数のスリット４０３により接触端縁４０２が複数片に分割されていることで、接触端縁４０２の分割された各片はその接触端縁４０２の直線性を保って平滑面ベルト４３の搬送面に当接するので、湿紙１００を逃すことなく確実にすくい上げることができる。
【００５１】
スクレーパー４０１が平滑面ベルト４３の搬送面に当接する状態で、平滑面ベルト４３に搬送される湿紙１００がスクレーパー４０１の接触端縁４０２に達すると、図２（ｂ）に示すように、スクレーパー４０１が湿紙１００の先端縁に係合して、先端縁を平滑面ベルト４３の搬送面から剥がす。
【００５２】
この平滑面ベルト４３の搬送面から剥がれる湿紙１００の先端部は、湿紙１００が搬送方向においてスクレーパー４０１で受け止められることで湿紙１００の幅方向においてスクレーパー４０１の全長にわたって直線状となり、剛性のない湿った状態の紙を搬送方向に押し詰めることで蛇腹状、皺状、ひだ状等に幾重にも折り重ねた形状となって嵩高くなる。
【００５３】
このように、スクレーパー４０１が湿紙１００の搬送方向で、平滑面ベルト４３が乾燥ローラ４１に当接し始める位置より上流側において平滑面ベルト４３の搬送面に当接し、湿紙１００の状態においてスクレーパー４０１により湿紙１００の先端部を平滑面ベルト４３の搬送面から剥がすので、従来のように乾燥した後に帯状紙の先端部を平滑面ベルト４３の搬送面から剥離させる場合に比べて容易に、かつ損傷を与えることなく安全に湿紙１００を平滑面ベルト４３の搬送面から剥がすことができる。
【００５４】
しかしながら、スクレーパー４０１が平滑面ベルト４３に当接する位置は、平滑面ベルト４３が乾燥ローラ４１に当接している間の区間でも良く、あるいは平滑面ベルト４３が乾燥ローラ４１を通過した後の位置でも良い。
【００５５】
スクレーパー４０１が、図２（ｂ）に示すように、接触端縁４０２が湿紙１００の先端縁を含む先端部に対向する姿勢をなす作用位置から、図６（ａ）に示すように、接触端縁４０２が湿紙１００の搬送方向の後方に向く姿勢をなす退避位置に回動すると、蛇腹状に幾重にも折り重ねた形状の湿紙１００の先端部が平滑面ベルト４３の搬送面から持ち上がり、スクレーパー４０１が湿紙１００から離間すると、湿紙１００の先端部が平滑面ベルト４３の搬送面から自重によって下方に垂れ下がる。
【００５６】
次に、平滑面ベルト４３の軌道の途中から平滑面ベルト４３の搬送面に対向して搬送保持ベルト４５が並走し、搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に湿紙１００を挟持する。この際に、平滑面ベルト４３の搬送面から下方に垂れ下がる湿紙１００の先端部が搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に挟まれて搬送方向の後方に折り返される。すなわち、本実施の形態では搬送保持ベルト４５が折り返し手段をなす。
【００５７】
本実施の形態では搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に挟むことでことで、湿紙１００の先端部を折り返したが、折り返し手段は他のローラ、板状材等によって構成することも可能であり、あるいはスクレーパー４０１が折り返し手段を兼ねることも可能である。
【００５８】
この場合には、図６（ａ）に示すように、スクレーパー４０１の接触端縁４０２が湿紙１００の搬送方向の後方に向く姿勢をなす退避位置に回動することで、蛇腹状に幾重にも折り重ねた形状の湿紙１００の先端部を平滑面ベルト４３の搬送面から持ち上げ、スクレーパ４０１が湿紙１００の先端部に当接する状態を維持することで、図６（ｂ）に示すように、平滑面ベルト４３の進行に伴って湿紙１００の先端部が湿紙の搬送方向の後方に折り返される。
【００５９】
次に、搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に湿紙１００を挟持する状態で搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３と湿紙１００が乾燥ローラ４１の転動に伴って進行し、乾燥ローラ４１から受ける熱によって湿紙１００が乾燥して帯状紙をなす乾紙１０１となる。この際に、湿紙１００は脱水転移部２０２で平滑面ベルト４３に密着しているので、平滑面ベルト４３と湿紙１００との間の熱伝導性が良くなり、高い熱効率を実現する。
【００６０】
また、平滑面ベルト４３に湿紙１００を保持したまま乾燥ローラ４１のローラ面上に巻装し、その状態で乾燥させるので、湿紙１００を乾燥ローラ４１の表面へ転移させるなどの余分な工数を必要とせず、搬送効率が良くなる。
【００６１】
平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５は乾紙１０１を仕上げ部５に対して受け渡す位置まで延在し、互に相反する方向へ反転して乾紙１０１を剥離させる。この際、乾燥した帯状紙はその先端部が搬送ベルトの搬送面から剥がれた状態で仕上げ部５に送られる。
【００６２】
このため、ガイド１０４が平滑面ベルト４３の搬送面から剥がれた乾紙１０１の先端部を案内することで、先端部に続く乾紙１０１がその全幅にわたってガイド１０４に案内されて乾紙１０１が容易に剥離される。乾燥した帯状紙である乾紙１０１の先端縁が搬送方向の後方に折り返された状態をなすことで、平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５が互に相反する方向へ反転して乾紙１０１を剥離させる際に、折り返された先端縁を始点として乾紙１０１が平滑面ベルト４３から容易に剥離する。
【００６３】
仕上げ部５では、平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５から剥離した帯状紙をなす乾紙１０１をカッター１０２で設定サイズの再生紙１０３に仕上げる。
ところで、乾紙１０１が剥離した後の平滑面ベルト４３の搬送面には紙の繊維が残存し、その量は乾燥工程を繰り返すことで増加し、紙面に悪影響を与える要因となる。このため、噴霧ノズル２１１から水を噴霧して吸水ベルト３２に水分を与え、吸水ベルト３２から平滑面ベルト４３に残存する繊維に水分を与えて湿潤な状態となし、スクレーパー４０１の接触端縁４０２を平滑面ベルト４３の搬送面に当接させることで、平滑面ベルト４３の搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパー４０１で平滑面ベルト４３の搬送面から除去することができる。除去した異物４６３はシュータ４６２によりシュータ４６２の下方位置に設置したゴミ箱５００に排出する。このように、スクレーパー４０１が異物除去装置を兼ねることで、製紙機の大型化を招くことなく、異物除去装置を設けることができる。
【００６４】
上述した実施の形態では、スクレーパー４０１が揺動する例を示したが、スクレーパー４０１が平滑面ベルト４３に当接する角度に限定はなく、任意の角度にすることが可能である。また、図８（ａ）に示すように、スクレーパー４０１が作用位置と退避位置とにわたって直線的に移動する構成とすることも可能であり、図８（ｂ）に示すように、スクレーパー４０１が複数の羽根４１１を有する回転体であっても良く、角材や平滑面ベルト４３よりも遅く回転するローラであっても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 古紙処理装置
２ 抄紙部
３ 脱水部
４ 乾燥部
５ 仕上げ部
２１、２１ａ、２１ｂ 第１群のローラ
２２ ワイヤーベルト
２３ ヘッドボックス
３１ 第２群のローラ
３２ 吸水ベルト
４１ 乾燥ローラ
４２ 第３群のローラ
４３ 平滑面ベルト
４４ 第４群のローラ
４５ 搬送保持ベルト
５１、５２ 脱水ローラ
１００ 湿紙
１０１ 乾紙
１０２ カッター
１０３ 再生紙
１０４ ガイド
２０１ 抄紙転移部
２０２ 脱水転移部
２１１ 噴霧ノズル
３００ 制御部
４００ スクレーパー部
４０１ スクレーパー
４０２ 接触端縁
４０３ スリット
４１１ 羽根
４５０ スクレーパー駆動装置
４５１ 取り付け座
４５２ カムフォロア
４５３ カム
４５４ レバー
４５５ スプリング
４５６ 駆動軸
４５７ プーリー
４５８ モータ
４５９ 遮蔽板
４６０ センサ
４６１ 回動支軸
４６２ シュータ
４６３ 異物
５００ ゴミ箱
【技術分野】
【０００１】
本発明は古紙再生処理装置等の製紙機に関し、特に湿紙の乾燥技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術には、例えば特許文献１に記載するものがある。この古紙処理装置では、平滑面無端ベルトにおける加熱乾燥部の下流側に剥離部材を設けており、剥離部材の基端部を固定側で支持するとともに、その先端エッジを平滑面無端ベルトの表面に弾発的に当接させている。そして、平滑面無端ベルト上で乾燥処理された乾紙を剥離部材の先端エッジによって平滑面無端ベルトの保持面から順次剥離させている。
【０００３】
また、特許文献２に記載するものは、無端帯状体の表面に付着した付着物を除去する無端帯状体の洗浄装置であり、無端帯状体の表面に洗浄水を噴出する洗浄水噴出装置と、洗浄水噴出装置から無端帯状体の表面に噴出された洗浄水を吸引する付着物吸引装置とを有し、洗浄水噴出装置と付着物吸引装置との間に、無端帯状体の表面に摺動自在に接する摺動部材を配置し、この摺動部材を無端帯状体の幅方向に往復駆動させて無端帯状体の表面に付着した付着物を剥離させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３４５０
【特許文献２】特開２００２−２８２８０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、湿紙をベルト上で乾燥させる場合に、乾燥した帯状紙（乾紙）はベルトに強く付着した状態となっており、特に抄紙の初期に形成される湿紙の先端部は厚さが薄くなっているために、ベルトにこびり付いた状態となっている。乾燥した乾紙の先端部は厚さが薄く、その先端縁が幅方向に沿って直線形状をなさず、ジグザグとした不揃いの形状をなしている。
【０００６】
このため、特許文献１のように、乾燥処理された乾紙を剥離部材の先端エッジによって平滑面無端ベルトの保持面から順次剥離させる場合に、乾紙の不揃いの先端縁の一部が先端エッジの上方に入り込むと、それ以後の帯状の乾紙が剥離部材で引き裂かれることになる。
【０００７】
また、特許文献２のように、摺動部材を無端帯状体の幅方向に往復駆動させて無端帯状体の表面に付着した付着物を剥離させる構成は、装置が大型化する要因となる。
本発明は上記した課題を解決するものであり、湿紙を乾燥させる搬送ベルトから乾燥した帯状紙を、損傷を与えることなく安全に剥離させることができる製紙機および製紙方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の製紙機は、帯状の湿紙を抄紙する抄紙部と、帯状の湿紙を受け取って乾燥させる乾燥部と、乾燥した帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部と、各部を制御する制御部を備える製紙機において、乾燥部が、帯状の湿紙を搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を加熱する加熱装置と、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーおよび、スクレーパーの接触端縁が搬送面に当接する作用位置と接触端縁が搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパーを駆動するスクレーパー駆動装置を有し、制御部が、スクレーパー駆動装置を制御して、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面にスクレーパーを当接させるスクレーパー制御機能部を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢となることを特徴とする。
また、本発明の製紙機において、搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返す折り返し手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、搬送ベルトの幅方向に延びる板状をなし、搬送ベルトの搬送面に当接する接触端縁から湿紙の搬送方向に沿った板幅方向に延びる複数のスリットを有し、スリットにより接触端縁が複数片に分割されたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、湿紙の搬送方向で加熱装置より上流側において搬送ベルトの搬送面に当接することを特徴とする。
また、本発明の製紙機において、スクレーパーは、搬送ベルトに付着した異物を除去する異物除去装置を兼ねることを特徴とする。
【００１２】
本発明の製紙方法は、帯状の湿紙を搬送ベルトで搬送しつつ、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を搬送ベルトを介して加熱装置で加熱して乾燥させる乾燥工程において、スクレーパー駆動装置を制御して、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーの接触端縁を、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面に当接させて、湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥離させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の製紙方法において、スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢に配置し、折り返し手段によって、搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返すことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の製紙方法において、異物除去装置を兼ねるスクレーパーの接触端縁を搬送ベルトの搬送面に当接させ、搬送ベルトの搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパーで搬送ベルトの搬送面から除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、抄紙部で帯状の湿紙を抄紙し、乾燥部で帯状の湿紙を乾燥させ、乾燥した帯状紙（乾紙）を仕上げ部で設定仕様に整形する製紙機において、その乾燥工程でスクレーパーにより湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥がすことで、乾燥した帯状紙はその先端部が搬送ベルトの搬送面から剥がれた状態で仕上げ部に送られる。
【００１６】
この搬送ベルトの搬送面から剥がれた湿紙の先端部は、湿紙が搬送方向においてスクレーパーで受け止められることで湿紙の幅方向においてスクレーパーの全長にわたって直線状となり、剛性のない湿った状態の紙をその搬送に伴って搬送方向に押し詰めることで蛇腹状、皺状、ひだ状等に幾重にも折り重ねた形状となって嵩高くなる。
【００１７】
また、スクレーパーが湿紙の搬送方向で加熱装置より上流側において搬送ベルトの搬送面に当接し、湿紙の状態においてスクレーパーにより湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥がすので、乾燥した後に帯状紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥離させる場合に比べて容易に、かつ損傷を与えることなく安全に湿紙を搬送ベルトの搬送面から剥がすことができる。
【００１８】
このため、乾燥した帯状紙を仕上げ部へ送る際に、帯状紙を容易に搬送ベルトから剥離させることができる。
スクレーパーは作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢をなすので、接触端縁が作用位置から退避位置に移動するのに伴って、湿紙の先端縁を含む先端部が搬送ベルトの搬送面から離れる状態となる。
【００１９】
帯状紙が剥離した後の搬送ベルトの搬送面には紙の繊維が残存し、その量は乾燥工程を繰り返すことで増加し、紙面に悪影響を与える要因となる。このため、残存する繊維に水分を与えて湿潤な状態となし、スクレーパーの接触端縁を搬送ベルトの搬送面に当接させることで、搬送ベルトの搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパーで搬送ベルトの搬送面から除去することができ、スクレーパーが異物除去装置を兼ねることで、製紙機の大型化を招くことなく、異物除去装置を設けることができる。
【００２０】
また、スクレーパーに加わる力でスクレーパに撓みが生じても、スクレーパーが接触端縁から湿紙の搬送方向に延びる複数のスリットにより接触端縁が複数片に分割されていることで、接触端縁の分割された各片はその接触端縁の直線性を保って搬送ベルトの搬送面に当接するので、湿紙を逃すことなく確実にすくい上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態における古紙再生処理装置を示す模式図
【図２】（ａ）は同実施の形態におけるスクレーパーの退避位置における状態を示す拡大図、（ｂ）は同実施の形態におけるスクレーパーの作用位置にある状態を示す拡大図
【図３】同スクレーパーの後方斜視図
【図４】同スクレーパーの前方斜視図
【図５】同スクレーパーのスクレーパー駆動装置を示す側面図
【図６】（ａ）は同実施の形態におけるスクレーパーの退避位置における湿紙の先端部を示す拡大図、（ｂ）は同先端部が進行した状態を示す拡大図
【図７】同スクレーパーの異物除去機能を示す模式図
【図８】（ａ）は本発明の他の実施の形態におけるスクレーパーを示す拡大図、（ｂ）はさらに他の実施の形態におけるスクレーパーを示す拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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から図７において、製紙機の１種である古紙処理装置１は、帯状の湿紙１００を抄紙する抄紙工程をなす抄紙部２と、湿紙１００を脱水する脱水工程をなす脱水部３と、湿紙１００を乾燥させる乾燥工程をなす乾燥部４と、乾燥した帯状紙である乾紙１０１を設定仕様に整形して仕上げる仕上げ工程をなす仕上げ部５と、各部を制御する制御部３００を備えている。
【００２３】
抄紙部２は、第１群のローラ２１の間に掛け渡されたワイヤーベルト２２と、パルプ懸濁液をワイヤーベルト２２に供給するヘッドボックス２３を有し、ワイヤーベルト２２の搬送面上に湿紙１００を抄紙する。ワイヤーベルト２２は金属製又は、合成樹脂製であり、網目状をなして通水性、通気性を有している。
【００２４】
脱水部３は、第２群のローラ３１の間に掛け渡された吸水性の素材からなる吸水ベルト３２を有し、ここでは吸水ベルト３２がフェルトからなり通気性を有している。
吸水ベルト３２およびワイヤーベルト２２は双方の搬送軌道の途中において相互に当接して抄紙転移部２０１を形成する。この抄紙転移部２０１においてワイヤーベルト２２と吸水ベルト３２のなす角度、すなわち、吸水ベルト３２に対するワイヤーベルト２２の入射角度θ１は、１０〜２０°であり、ワイヤーベルト２２を支持する第１群のローラ２１の直径はφ６０ｍｍからφ８０ｍｍである。
【００２５】
抄紙部２でワイヤーベルト２２の搬送面上に抄紙した湿紙１００は、抄紙転移部２０１において吸水ベルト３２に押圧され、ワイヤーベルト２２が第１群のローラ２１の外周に沿って反転して湿紙１００から離間することで、ワイヤーベルト２２から吸水ベルト３２に転移し、転移した湿紙１００から吸水ベルト３２が吸水して湿紙１００を吸収脱水する。抄紙転移部２０１の上流側には吸水ベルト３２に水を噴霧する噴霧ノズル２１１が設けてある。運転初期において噴霧ノズル２１１から噴霧する水によって吸水ベルト３２を湿らすものである。
【００２６】
乾燥部４は、ヒータ等の加熱装置を内蔵して加熱部をなす乾燥ローラ４１と、乾燥ローラ４１と第３群のローラ４２の間に掛け渡した非吸水性の素材からなる搬送ベルトをなす平滑面ベルト４３と、第４群のローラ４４の間に掛け渡した非吸水性の素材からなる搬送保持ベルト４５を有する。脱水部３の吸水ベルト３２と平滑面ベルト４３は双方の搬送軌道の途中において相互に当接し、脱水部３の吸水ベルト３２から乾燥部４の平滑面ベルト４３に湿紙１００が転移する脱水転移部２０２を形成する。
【００２７】
脱水転移部２０２には、平滑面ベルト４３と吸水ベルト３２を挟持する一対の脱水ローラ５１、５２を配置している。本実施の形態では一対の脱水ローラ５１、５２であるが、複数組の脱水ローラ５１、５２を配置することも可能である。一対の脱水ローラ５１、５２は、下側に位置する吸水ベルト３２に当接する脱水部３のローラ３１の一つで直径がφ９０ｍｍからφ１００ｍｍのものと、上側に位置する平滑面ベルト４３に当接する乾燥部４のローラ４２の一つで直径がφ９０ｍｍからφ１２０ｍｍのものとからなる。脱水ローラ５１、５２は金属製ローラからなり、外径φ８０〜２００ｍｍのものが適用可能である。
【００２８】
脱水ローラ５１、５２は、平滑面ベルト４３と吸水ベルト３２を介して両ベルト間の湿紙１００を圧搾して脱水するとともに、湿紙１００を平滑面ベルト４３に押圧し、吸水ベルト３２が下側の脱水ローラ５２の外周に沿って反転して湿紙１００から離間することで、湿紙１００が吸水ベルト３２から平滑面ベルト４３に円滑に転移する。
【００２９】
脱水ローラ５１、５２は、双方の軸心を含む平面Ａが鉛直面Ｂに対して微小角度θ３で傾斜し、上位の脱水ローラ５１が平滑面ベルト４３および吸水ベルト３２の搬送方向で後方に位置し、下位の脱水ローラ５２が平滑面ベルト４３および吸水ベルト３２の搬送方向で前方に位置する。
【００３０】
平滑面ベルト４３は金属または耐熱温度１５０℃以上の合成樹脂からなり、ここでは厚み０．２ｍｍのステンレス薄板（ＳＵＳ４３０）からなる非通気性のものである。平滑面ベルト４３は、湿紙１００に当接する搬送面が平滑面をなし、かつ搬送面にシリコーン樹脂コーティング又はフッ素樹脂コーティングを施している。
【００３１】
本実施の形態において吸水ベルト３２の開口率はワイヤーベルト２２の開口率より小さく、平滑面ベルト４３は薄板状をなして無通気性である。
搬送保持ベルト４５は網目状の通気性を有するもので合成樹脂からなり、平滑面ベルト４３の搬送面に対向して配置し、平滑面ベルト４３との間に湿紙１００を挟持する。平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５は、次工程の仕上げ部５に対して乾燥した乾紙１０１を受け渡す位置まで延在している。
【００３２】
また、ワイヤーベルト２２、吸水ベルト３２、平滑面ベルト４３のそれぞれに対して洗浄噴水を行なうことにより、あるいはスクレーパーやブラシローラなどを設けることにより、各々のベルト表面に付着した紙粉などのゴミを除去することも可能である。
【００３３】
仕上げ部５は、乾燥部４で乾燥させた帯状紙をなす乾紙１０１を切断するカッター１０２を備え、カッター１０２で設定サイズの再生紙１０３に仕上げるものである。乾紙１０１の搬送方向でカッター１０２の上流側には平滑面ベルト４３から排出する乾紙１０１をカッターに案内するガイド１０４を備えている。
【００３４】
次に、湿紙１００の搬送方向で乾燥ローラ４１より上流側において平滑面ベルト４３の軌道上にはスクレーパー部４００を配置している。本実施の形態において、スクレーパー部４００は、平滑面ベルト４３に付着した異物を除去する異物除去装置を兼ねるものである。
【００３５】
スクレーパー部４００は、平滑面ベルト４３の搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパー４０１および、スクレーパー４０１の接触端縁４０２が搬送面に当接する作用位置と接触端縁４０２が平滑面ベルト４３の搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパー４０１を駆動するスクレーパー駆動装置４５０とを有している。
【００３６】
図２から図４に示すように、スクレーパー４０１は、平滑面ベルト４３の幅方向に延びて平滑面ベルト４３の全幅にわたる長さを有する板状をなし、平滑面ベルト４３の搬送面に当接する接触端縁４０２から湿紙１００の搬送方向に沿った板幅方向に延びる複数のスリット４０３を有し、スリット４０３により接触端縁４０２が複数片に分割されている。スクレーパー４０１はポリエステル、ポリアセタール等の合成樹脂、ゴム、金属等からなり、平滑面ベルト４３を傷めず、耐久性に優れたものが好ましい。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、スクレーパー４０１は、作用位置において接触端縁４０２が湿紙１００の先端縁を含む先端部に対向する姿勢となり、図２（ａ）に示すように、退避位置において接触端縁４０２が湿紙１００の搬送方向の後方に向く姿勢となる。しかしながら、退避位置においてスクレーパー４０１が向く方向は、本実施の形態に限らず、搬送面に対して９０°となる姿勢でも良く、あるいは他の姿勢でも良い。
【００３８】
スクレーパー駆動装置４５０は、スクレーパー４０１を支持する取り付け座４５１と、取り付け座４５１に装着したカムフォロア４５２と、スクレーパー４０１と取り付け座４５１とカムフォロア４５２を一体的に回転自在に支持する回動支軸４６１と、カムフォロア４５２に当接してスクレーパー４０１を回動支軸４６１の軸心回りに回動させるカム４５３と、取り付け座４５１に連結したレバー４５４に接続してスクレーパー４０１を平滑面ベルト４３の搬送面に向けて回動させる付勢手段をなすスプリング４５５と、カム４５３を駆動する駆動軸４５６および、プーリー４５７を介して駆動軸４５６を回転駆動するモータ４５８を有している。
【００３９】
図５に示すように、スクレーパー部４００は、駆動軸４５６の一端側に、駆動軸４５６と一体に回転する遮蔽板４５９および遮蔽板４５９によって光軸が遮断されてオン、オフするセンサ４６０を有しており、スクレーパー４０１の下方位置にシュータ４６２を備えている。
【００４０】
制御部３００は、スクレーパー駆動装置４５０を制御して、湿紙１００の先端縁の前後領域において平滑面ベルト４３の搬送面にスクレーパー４０１を当接させるスクレーパー制御機能部を有している。
【００４１】
上記した構成における作用を説明する。抄紙部２では、ヘッドボックス２３からパルプ懸濁液をワイヤーベルト２２に供給してワイヤーベルト２２の搬送面上に湿紙１００を抄紙する。脱水部３では、抄紙部２でワイヤーベルト２２の搬送面上に抄紙した湿紙１００を吸水ベルト３２に転移させ、吸水ベルト３２により湿紙１００から吸水して湿紙１００を脱水する。ワイヤーベルト２２の湿紙１００は抄紙転移部２０１の直前での含水率が約９９％である。抄紙転移部２０１では、ワイヤーベルト２２と吸水ベルト３２との入射角度θ１が１０〜２０°であり、第１群のローラ２１の直径がφ６０ｍｍからφ８０ｍｍであることで、吸水ベルト３２に対する湿紙１００の押圧と、ワイヤーベルト２２から湿紙１００が離間することを円滑に行なうことができる。
【００４２】
また、ワイヤーベルト２２は、その開口率が吸水ベルト３２の開口率より大きくて通気性が吸水ベルト３２の通気性に優るので、剥離性が吸水ベルト３２の剥離性より大きくなり、換言すれば吸水ベルト３２の密着性がワイヤーベルト２２の密着性に優る。よって、湿紙１００は剥離性が高いワイヤーベルト２２から容易に剥離し、密着性が高い吸水ベルト３２に容易に密着し、ワイヤーベルト２２から吸水ベルト３２へ湿紙１００が容易に転移し、高い転写性能を奏する。
【００４３】
乾燥部４では、吸水ベルト３２による吸水で湿紙１００を吸収脱水した後に、脱水転移部２０２で脱水ローラ５１、５２によって圧搾脱水し、湿紙１００を平滑面ベルト４３に転移させる。
【００４４】
また、平滑面ベルト４３は無通気性であり、通気性の吸水ベルト３２より密着性が高く、換言すれば吸水ベルト３２の剥離性が平滑面ベルト４３の剥離性に優る。よって、湿紙１００は剥離性が高い吸水ベルト３２から容易に剥離し、密着性が高い平滑面ベルト４３に容易に密着し、吸水ベルト３２から平滑面ベルト４３へ湿紙１００が容易に転移する。
【００４５】
このように、本実施の形態において、湿紙１００は高い通気性を有して剥離性に優れるワイヤーベルト２２から低い通気性を有して密着性に優る吸水ベルト３２へ転移し、さらに吸水ベルト３２から無通気性で密着性に優る平滑面ベルト４３へ転移することで、湿紙１００の転移が常に剥離性に優れたベルトから密着性に優れたベルトに対して行なわれるので、優れた転写性能を実現できる。
【００４６】
そして、平滑面ベルト４３が吸水ベルト３２の上方に位置する状態で、脱水ローラ５１、５２で搾り出した水は、脱水ローラ５２より下方に配置したトレー（図示省略）に排出される。このため、脱水ローラ５１、５２を通過した吸水ベルト３２は再生されて吸水可能な状態となる。
【００４７】
湿紙１００が転移した平滑面ベルト４３は乾燥ローラ４１へ向けて進行し、スクレーパー部４００に達する。
制御部３００は、抄紙を開始した後に一定時間、例えば数十秒経過した時点で湿紙の先端縁がスクレーパー部４００に達するとして、スクレーパー制御機能部によりスクレーパー部４００を制御し、湿紙１００の先端縁がスクレーパー部４００に達する前にスクレーパー４０１の接触端縁４０２を平滑面ベルト４３の搬送面に当接させる。
【００４８】
すなわち、モータ４５８を駆動して駆動軸４５６およびカム４５３を回転させる。スクレーパー４０１はスプリング４５５の付勢力を受けて取り付け座４５１およびカムフォロア４５２とともに回動支軸４６１の軸心回りに回動し、接触端縁４０２が平滑面ベルト４３の搬送面に当接する作用位置に配置される。
【００４９】
センサ４６０が遮蔽板４５９の回転によりスクレーパー４０１が作用位置に達したことを検出すると、制御部３００は一定時間にわたってこの状態を維持する。その後、モータ４５８を駆動して駆動軸４５６およびカム４５３を回転させ、カム４５３でカムフォロア４５２を押圧し、スプリング４５５の付勢力に抗してスクレーパー４０１、取り付け座４５１およびカムフォロア４５２を一体的に回動支軸４６１の軸心回りに回動させ、接触端縁４０２が平滑面ベルト４３の搬送面から離間する退避位置にスクレーパー４０１を配置する。センサ４６０が遮蔽板４５９の回転によりスクレーパー４０１が退避位置に達したことを検出すると、制御部３００はモータ４５８を停止させる。
【００５０】
この制御によって、湿紙１００の先端縁の前後領域において平滑面ベルト４３の搬送面にスクレーパー４０１が当接する。
スクレーパー４０１に加わる力でスクレーパー４０１に撓みが生じても、スクレーパー４０１が接触端縁４０２から湿紙１００の搬送方向に延びる複数のスリット４０３により接触端縁４０２が複数片に分割されていることで、接触端縁４０２の分割された各片はその接触端縁４０２の直線性を保って平滑面ベルト４３の搬送面に当接するので、湿紙１００を逃すことなく確実にすくい上げることができる。
【００５１】
スクレーパー４０１が平滑面ベルト４３の搬送面に当接する状態で、平滑面ベルト４３に搬送される湿紙１００がスクレーパー４０１の接触端縁４０２に達すると、図２（ｂ）に示すように、スクレーパー４０１が湿紙１００の先端縁に係合して、先端縁を平滑面ベルト４３の搬送面から剥がす。
【００５２】
この平滑面ベルト４３の搬送面から剥がれる湿紙１００の先端部は、湿紙１００が搬送方向においてスクレーパー４０１で受け止められることで湿紙１００の幅方向においてスクレーパー４０１の全長にわたって直線状となり、剛性のない湿った状態の紙を搬送方向に押し詰めることで蛇腹状、皺状、ひだ状等に幾重にも折り重ねた形状となって嵩高くなる。
【００５３】
このように、スクレーパー４０１が湿紙１００の搬送方向で、平滑面ベルト４３が乾燥ローラ４１に当接し始める位置より上流側において平滑面ベルト４３の搬送面に当接し、湿紙１００の状態においてスクレーパー４０１により湿紙１００の先端部を平滑面ベルト４３の搬送面から剥がすので、従来のように乾燥した後に帯状紙の先端部を平滑面ベルト４３の搬送面から剥離させる場合に比べて容易に、かつ損傷を与えることなく安全に湿紙１００を平滑面ベルト４３の搬送面から剥がすことができる。
【００５４】
しかしながら、スクレーパー４０１が平滑面ベルト４３に当接する位置は、平滑面ベルト４３が乾燥ローラ４１に当接している間の区間でも良く、あるいは平滑面ベルト４３が乾燥ローラ４１を通過した後の位置でも良い。
【００５５】
スクレーパー４０１が、図２（ｂ）に示すように、接触端縁４０２が湿紙１００の先端縁を含む先端部に対向する姿勢をなす作用位置から、図６（ａ）に示すように、接触端縁４０２が湿紙１００の搬送方向の後方に向く姿勢をなす退避位置に回動すると、蛇腹状に幾重にも折り重ねた形状の湿紙１００の先端部が平滑面ベルト４３の搬送面から持ち上がり、スクレーパー４０１が湿紙１００から離間すると、湿紙１００の先端部が平滑面ベルト４３の搬送面から自重によって下方に垂れ下がる。
【００５６】
次に、平滑面ベルト４３の軌道の途中から平滑面ベルト４３の搬送面に対向して搬送保持ベルト４５が並走し、搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に湿紙１００を挟持する。この際に、平滑面ベルト４３の搬送面から下方に垂れ下がる湿紙１００の先端部が搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に挟まれて搬送方向の後方に折り返される。すなわち、本実施の形態では搬送保持ベルト４５が折り返し手段をなす。
【００５７】
本実施の形態では搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に挟むことでことで、湿紙１００の先端部を折り返したが、折り返し手段は他のローラ、板状材等によって構成することも可能であり、あるいはスクレーパー４０１が折り返し手段を兼ねることも可能である。
【００５８】
この場合には、図６（ａ）に示すように、スクレーパー４０１の接触端縁４０２が湿紙１００の搬送方向の後方に向く姿勢をなす退避位置に回動することで、蛇腹状に幾重にも折り重ねた形状の湿紙１００の先端部を平滑面ベルト４３の搬送面から持ち上げ、スクレーパ４０１が湿紙１００の先端部に当接する状態を維持することで、図６（ｂ）に示すように、平滑面ベルト４３の進行に伴って湿紙１００の先端部が湿紙の搬送方向の後方に折り返される。
【００５９】
次に、搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３との間に湿紙１００を挟持する状態で搬送保持ベルト４５と平滑面ベルト４３と湿紙１００が乾燥ローラ４１の転動に伴って進行し、乾燥ローラ４１から受ける熱によって湿紙１００が乾燥して帯状紙をなす乾紙１０１となる。この際に、湿紙１００は脱水転移部２０２で平滑面ベルト４３に密着しているので、平滑面ベルト４３と湿紙１００との間の熱伝導性が良くなり、高い熱効率を実現する。
【００６０】
また、平滑面ベルト４３に湿紙１００を保持したまま乾燥ローラ４１のローラ面上に巻装し、その状態で乾燥させるので、湿紙１００を乾燥ローラ４１の表面へ転移させるなどの余分な工数を必要とせず、搬送効率が良くなる。
【００６１】
平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５は乾紙１０１を仕上げ部５に対して受け渡す位置まで延在し、互に相反する方向へ反転して乾紙１０１を剥離させる。この際、乾燥した帯状紙はその先端部が搬送ベルトの搬送面から剥がれた状態で仕上げ部５に送られる。
【００６２】
このため、ガイド１０４が平滑面ベルト４３の搬送面から剥がれた乾紙１０１の先端部を案内することで、先端部に続く乾紙１０１がその全幅にわたってガイド１０４に案内されて乾紙１０１が容易に剥離される。乾燥した帯状紙である乾紙１０１の先端縁が搬送方向の後方に折り返された状態をなすことで、平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５が互に相反する方向へ反転して乾紙１０１を剥離させる際に、折り返された先端縁を始点として乾紙１０１が平滑面ベルト４３から容易に剥離する。
【００６３】
仕上げ部５では、平滑面ベルト４３と搬送保持ベルト４５から剥離した帯状紙をなす乾紙１０１をカッター１０２で設定サイズの再生紙１０３に仕上げる。
ところで、乾紙１０１が剥離した後の平滑面ベルト４３の搬送面には紙の繊維が残存し、その量は乾燥工程を繰り返すことで増加し、紙面に悪影響を与える要因となる。このため、噴霧ノズル２１１から水を噴霧して吸水ベルト３２に水分を与え、吸水ベルト３２から平滑面ベルト４３に残存する繊維に水分を与えて湿潤な状態となし、スクレーパー４０１の接触端縁４０２を平滑面ベルト４３の搬送面に当接させることで、平滑面ベルト４３の搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパー４０１で平滑面ベルト４３の搬送面から除去することができる。除去した異物４６３はシュータ４６２によりシュータ４６２の下方位置に設置したゴミ箱５００に排出する。このように、スクレーパー４０１が異物除去装置を兼ねることで、製紙機の大型化を招くことなく、異物除去装置を設けることができる。
【００６４】
上述した実施の形態では、スクレーパー４０１が揺動する例を示したが、スクレーパー４０１が平滑面ベルト４３に当接する角度に限定はなく、任意の角度にすることが可能である。また、図８（ａ）に示すように、スクレーパー４０１が作用位置と退避位置とにわたって直線的に移動する構成とすることも可能であり、図８（ｂ）に示すように、スクレーパー４０１が複数の羽根４１１を有する回転体であっても良く、角材や平滑面ベルト４３よりも遅く回転するローラであっても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 古紙処理装置
２ 抄紙部
３ 脱水部
４ 乾燥部
５ 仕上げ部
２１、２１ａ、２１ｂ 第１群のローラ
２２ ワイヤーベルト
２３ ヘッドボックス
３１ 第２群のローラ
３２ 吸水ベルト
４１ 乾燥ローラ
４２ 第３群のローラ
４３ 平滑面ベルト
４４ 第４群のローラ
４５ 搬送保持ベルト
５１、５２ 脱水ローラ
１００ 湿紙
１０１ 乾紙
１０２ カッター
１０３ 再生紙
１０４ ガイド
２０１ 抄紙転移部
２０２ 脱水転移部
２１１ 噴霧ノズル
３００ 制御部
４００ スクレーパー部
４０１ スクレーパー
４０２ 接触端縁
４０３ スリット
４１１ 羽根
４５０ スクレーパー駆動装置
４５１ 取り付け座
４５２ カムフォロア
４５３ カム
４５４ レバー
４５５ スプリング
４５６ 駆動軸
４５７ プーリー
４５８ モータ
４５９ 遮蔽板
４６０ センサ
４６１ 回動支軸
４６２ シュータ
４６３ 異物
５００ ゴミ箱
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の湿紙を抄紙する抄紙部と、帯状の湿紙を受け取って乾燥させる乾燥部と、乾燥した帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部と、各部を制御する制御部を備える製紙機において、
乾燥部が、帯状の湿紙を搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を加熱する加熱装置と、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーおよび、スクレーパーの接触端縁が搬送面に当接する作用位置と接触端縁が搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパーを駆動するスクレーパー駆動装置を有し、
制御部が、スクレーパー駆動装置を制御して、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面にスクレーパーを当接させるスクレーパー制御機能部を有することを特徴とする製紙機。
【請求項２】
スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢となることを特徴とする請求項１に記載の製紙機。
【請求項３】
搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返す折り返し手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の製紙機。
【請求項４】
スクレーパーは、搬送ベルトの幅方向に延びる板状をなし、搬送ベルトの搬送面に当接する接触端縁から湿紙の搬送方向に沿った板幅方向に延びる複数のスリットを有し、スリットにより接触端縁が複数片に分割されたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の製紙機。
【請求項５】
スクレーパーは、湿紙の搬送方向で加熱装置より上流側において搬送ベルトの搬送面に当接することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の製紙機。
【請求項６】
スクレーパーは、搬送ベルトに付着した異物を除去する異物除去装置を兼ねることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の製紙機。
【請求項７】
帯状の湿紙を搬送ベルトで搬送しつつ、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を搬送ベルトを介して加熱装置で加熱して乾燥させる乾燥工程において、
スクレーパー駆動装置を制御して、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーの接触端縁を、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面に当接させて、湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥離させることを特徴とする製紙方法。
【請求項８】
スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢に配置し、折り返し手段によって、搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返すことを特徴とする請求項７に記載の製紙方法。
【請求項９】
異物除去装置を兼ねるスクレーパーの接触端縁を搬送ベルトの搬送面に当接させ、搬送ベルトの搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパーで搬送ベルトの搬送面から除去することを特徴とする請求項７または８に記載の製紙方法。
【請求項１】
帯状の湿紙を抄紙する抄紙部と、帯状の湿紙を受け取って乾燥させる乾燥部と、乾燥した帯状紙を受け取って設定仕様に整形する仕上げ部と、各部を制御する制御部を備える製紙機において、
乾燥部が、帯状の湿紙を搬送する搬送ベルトと、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を加熱する加熱装置と、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーおよび、スクレーパーの接触端縁が搬送面に当接する作用位置と接触端縁が搬送面から離間する退避位置とにわたってスクレーパーを駆動するスクレーパー駆動装置を有し、
制御部が、スクレーパー駆動装置を制御して、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面にスクレーパーを当接させるスクレーパー制御機能部を有することを特徴とする製紙機。
【請求項２】
スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢となることを特徴とする請求項１に記載の製紙機。
【請求項３】
搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返す折り返し手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の製紙機。
【請求項４】
スクレーパーは、搬送ベルトの幅方向に延びる板状をなし、搬送ベルトの搬送面に当接する接触端縁から湿紙の搬送方向に沿った板幅方向に延びる複数のスリットを有し、スリットにより接触端縁が複数片に分割されたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の製紙機。
【請求項５】
スクレーパーは、湿紙の搬送方向で加熱装置より上流側において搬送ベルトの搬送面に当接することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の製紙機。
【請求項６】
スクレーパーは、搬送ベルトに付着した異物を除去する異物除去装置を兼ねることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の製紙機。
【請求項７】
帯状の湿紙を搬送ベルトで搬送しつつ、搬送ベルトの搬送面上にある湿紙を搬送ベルトを介して加熱装置で加熱して乾燥させる乾燥工程において、
スクレーパー駆動装置を制御して、搬送ベルトの搬送面に対して当接離間自在に設けたスクレーパーの接触端縁を、湿紙の先端縁の前後領域において搬送ベルトの搬送面に当接させて、湿紙の先端部を搬送ベルトの搬送面から剥離させることを特徴とする製紙方法。
【請求項８】
スクレーパーは、作用位置において接触端縁が湿紙の先端縁を含む先端部に対向する姿勢に配置し、折り返し手段によって、搬送ベルトの搬送面から剥離した湿紙の先端部を湿紙の搬送方向の後方に折り返すことを特徴とする請求項７に記載の製紙方法。
【請求項９】
異物除去装置を兼ねるスクレーパーの接触端縁を搬送ベルトの搬送面に当接させ、搬送ベルトの搬送面に付着した浸潤状態の異物をスクレーパーで搬送ベルトの搬送面から除去することを特徴とする請求項７または８に記載の製紙方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４０４１９（Ｐ２０１３−４０４１９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８６７５（Ｐ２０１１−１７８６７５）
【出願日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【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２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【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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