JP2017197849A - 古紙再生処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再生紙の平滑化を安定して行うことができるとともに、プレスローラに過剰な負荷を与えることがない古紙再生処理装置を提供する。
【解決手段】パルプ懸濁液から湿紙１２を抄紙する抄紙部１３と、湿紙１２を乾燥させて乾紙となす乾燥部１４と、紙搬送方向で乾燥部１４の下流側に位置し、乾紙６１を平滑化して再生紙となすカレンダ部２００を備え、カレンダ部２００は、紙搬送経路を介して上下に対向して配置する一対のプレスローラ２０１、２０２のうちで、一方のプレスローラ２０１が位置を固定した固定ローラ２０１ｂをなし、他方のプレスローラ２０２が固定ローラ２０１ｂに対して接近離間自在に配置する加圧ローラ２０２ｂをなし、付勢部２０３が加圧ローラ２０２ｂを固定ローラ２０１ｂに向けて付勢し、規制部２０２ｄが固定ローラ２０１ｂと加圧ローラ２０２ｂの間に再生紙の仕上がり紙厚より狭い規制間隙ｔを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、古紙の発生場所であるオフィス等に設置して紙を再生することができる古紙再生処理装置に関し、詳しくはカレンダの技術に係るものである。

従来、古紙パルプを含むパルプ懸濁液を抄紙ワイヤーで抄紙する抄紙工程では、抄紙した湿紙を抄紙ワイヤーで乾燥ローラに押圧するか、フェルトのカンバスベルトで湿紙を乾燥ローラに押圧して乾燥させている。このとき、抄紙ワイヤーの網目、もしくはカンバスベルトの網目の痕跡が湿紙に凹凸の圧痕として残る。この圧痕は印刷を阻害する要因となり、窪んだところにインクやトナーが乗り難く、印刷の仕上がり品質が低下する。また、ペンなどにより手書きする場合の書き味も悪くなる。

このため、例えば特許文献１に記載する技術では、乾燥部が、複数のローラと内部にヒーターを備えた乾燥ローラの間に掛け渡したスチール製の下搬送ベルトと、複数のローラと乾燥ローラの間に掛け渡した網状をなす樹脂製の上搬送ベルトを有し、下搬送ベルトと上搬送ベルトが湿紙を挟んで乾燥ローラの表面上で重なり、乾燥ローラに圧接させて湿紙を乾燥させている。

そして、カレンダ部において、プレスローラを乾燥ローラに対向する位置に配置し、プレスローラを湿紙に当接するプレス位置と湿紙から離間する退避位置とにわたって変位可能に設け、プレスローラで湿紙を押圧して紙面の平滑化を行っている。

特開２０１２−１８２０

上述したように、乾燥ローラに湿紙を押圧して乾燥させる工程の途中においてプレスローラで湿紙を加圧すると、湿紙の平滑化が容易で、プレスローラのプレス圧力も比較的小さなもので良いという利点があるが、水分を含んだ湿紙をプレスすると、湿紙中の水分の移動に伴って湿紙の繊維が流出する事象や、湿紙先端部がプレスローラに巻き付く事象などの不安定要素がある。

本発明は上記した課題を解決するものであり、再生紙の平滑化を安定して行うことができるとともに、プレスローラに過剰な負荷を与えることがない古紙再生処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の古紙再生処理装置は、パルプ懸濁液から湿紙を抄紙する抄紙部と、湿紙を乾燥させて乾紙となす乾燥部と、紙搬送方向で乾燥部の下流側に位置し、乾紙を平滑化して再生紙となすカレンダ部を備え、カレンダ部は、紙搬送経路を介して上下に対向して配置する一対のプレスローラのうちで、一方のプレスローラが位置を固定した固定ローラをなし、他方のプレスローラが固定ローラに対して接近離間自在に配置する加圧ローラをなし、付勢部が加圧ローラを固定ローラに向けて付勢し、規制部が固定ローラと加圧ローラの間に再生紙の仕上がり紙厚より狭い規制間隙を形成することを特徴とする。

本発明の古紙再生処理装置において、紙搬送方向で乾燥部の下流側に乾紙を所定サイズに裁断する裁断部を有し、カレンダ部は紙搬送方向で裁断部の下流側に配置することを特徴とする。

本発明の古紙再生処理装置において、カレンダ部は、紙搬送方向でプレスローラ対の上流側に乾紙を規制間隙に案内するガイド部を有し、ガイド部は乾紙の先端縁を何れか一方のプレスローラの外周面に沿わせることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、湿紙を乾燥させた後の乾紙を固定ローラと加圧ローラとの間において付勢部により加える加圧力のもとでプレスすることで、紙表面の凹凸を均して平滑化処理し、印刷のインクやトナーの乗りを良くして印刷の仕上がり品質を高めることができ、ペンなどによる手書きの書き味も向上する。また、従来の湿紙状態でプレスするときに生じる繊維が流出する事象や、湿紙先端部がプレスローラに巻き付く事象の発生を防止できる。

さらに、固定ローラと加圧ローラの間に再生紙の仕上がり紙厚より狭い規制間隙を確保することで、乾紙を固定ローラと加圧ローラの間にスムーズに導いて先端縁の折れ曲がりや皺の発生を防止でき、乾紙に対する過剰なプレスを防止して再生紙の品質を安定化できる。さらに、固定ローラと加圧ローラの相互間に過剰な加圧力が作用することを防止でき、プレスローラ、特に受圧側の固定ローラに作用する荷重負荷を抑制し、装置としての機械的負荷を軽減して稼働時の消費エネルギーを節減できる。

カレンダ部を裁断部の下流側に配置することで、乾紙がカレンダ部を通過する間には紙の搬送が中断する事態が生じず、紙表面の平滑化を紙搬送方向にムラなく実施できる。
すなわち、抄紙部から乾燥部を経て裁断部に至るまでの搬送経路上では、紙は連続紙の状態にあり、裁断部で乾紙を所定サイズの再生紙に裁断する際に、紙の搬送が一時停止する。このため、裁断部より上流側にカレンダ部を配置した場合には、平滑化処理の途中で乾紙の搬送が一時停止して紙面に不要な線などのムラが生じ易くなる。しかし、裁断部より下流側においては裁断後の単票紙であるので、裁断時に生じる搬送の一時停止に影響を受けることがなく、カレンダ部を通過する乾紙に対して中断することなく連続して平滑化処理を施すことができる。

また、裁断部の上流側に配置したカレンダ部では、一旦乾紙に皺が発生すると連続紙であるが故にプレスローラの加圧力を解除してプレスローラ間を広げて皺を直すまで正常復帰できず、その間は皺の発生が継続する。しかし、裁断部の下流側にカレンダを配置して単票紙の乾紙にプレスを施すので、ある単票の乾紙に皺が発生しても次に搬送されてくる単票の乾紙との間が断絶していることで皺が継続せず、皺が発生していない次の単票の乾紙の先端縁が規制間隙に導入されることで、プレスローラの加圧力を解除せずとも、正常状態に復帰できる。

さらに、ガイド部が乾紙の先端縁を何れか一方のプレスローラの外周面に沿わせることで、乾紙の先端縁がプレスローラの外周面に倣って直線的に矯正され、乾紙の先端縁が規制間隙に導入される前に予備的に伸ばされ、規制間隙へ導入する際に乾紙に生じる場合がある皺の発生を抑制できる。

本発明の実施の形態におけるカレンダ部を示す正面図 同実施の形態におけるカレンダ部を示す断面図 同実施の形態における古紙再生処理装置を示す模式図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図３に示すように、抄紙部１３は、脱墨されたパルプ懸濁液から湿紙１２を抄紙するものであり、複数のローラ４１に巻回されたメッシュ状のベルトからなる抄紙ワイヤー４２と、脱墨されたパルプ懸濁液を抄紙ワイヤー４２上に注ぐヘッドボックス４３を有している。

抄紙ワイヤー４２の無端軌道は、ヘッドボックス４３から後述する乾燥ローラ４９に至るまでの往路部と、乾燥ローラ４９の一部を覆う転移部と、乾燥ローラ４９からヘッドボックス４３に戻る復路部からなる。

抄紙ワイヤー４２の往路部には、抄紙ワイヤー４２の下部側でヘッドボックス４３の近くに、抄紙ワイヤー４２の下面に摺接して抄紙ワイヤー４２の下面上から水を払う水切り部４４と、抄紙ワイヤー４２を介して湿紙１２から水分を吸引する吸引装置４５を設けている。

さらに吸引装置４５の下流側には、複数の絞りローラ４１ａ、４１ｂが抄紙ワイヤー４２を挟んで位置しており、絞りローラ４１ａ、４１ｂによって双方のローラ間を通過する抄紙ワイヤー４２上の湿紙１２を絞る。ヘッドボックス４３から抄紙ワイヤー４２に供給された直後の湿紙１２の含水率を１００％とすると、絞りローラ４１ａ、４１ｂを通過した湿紙は、含水率が６０−６５％である。

乾燥部１４は、脱水された湿紙１２を乾燥するものであり、加熱装置を内蔵した乾燥ローラ４９の一部を、複数のローラ５０に巻回したカンバスベルト５１が無端軌道の一部で乾燥部１４を覆っており、乾燥部１４においてカンバスベルト５１と乾燥ローラ４９の外周面との間に湿紙１２を挟み、乾燥ローラ４９で湿紙１２を乾燥させる。

乾燥した乾紙６１は、カンバスベルト５１の往路終端位置でスクレーパ１１１によりカンバスベルト５１から剥離させて仕上部１５に案内する。
仕上部１５は、湿紙１２を乾燥して得られる連続紙の乾紙６１に対して仕上工程を行い、得られた単票紙の再生紙６２を紙受部６３に排出するものであり、裁断部として乾紙６１を所定のサイズの単票紙に切断する金属製のカッター装置６０およびスリッター装置１１２が設けられている。

乾燥部１４の紙搬送方向の下流側で、裁断部のカッター装置６０とスリッター装置１１２の間には、単票紙の乾紙６１を平滑化して再生紙６２となすカレンダ部２００および単票紙の乾紙６１のカールを矯正するデカール部３００を配置している。

図１および図２に示すように、カレンダ部２００は、紙搬送経路を介して上下に対向して配置する一対のプレスローラ２０１、２０２を有している。上方に位置する一方のプレスローラ２０１は駆動側の固定ローラ２０１ｂをなし、回転軸２０１ａを所定位置に固定しており、他方のプレスローラ２０２は従動側の加圧ローラ２０２ｂをなし、回転軸２０２ａを固定ローラ２０１ｂに対して接近離間自在に配置している。

加圧ローラ２０２ｂの下方には加圧ローラ２０２ｂを固定ローラ２０１ｂに向けて付勢する付勢部２０３を設けている。付勢部２０３は加圧ローラ２０２ｂの保持部２０２ｃに付勢力を加える皿バネ２０３ａと皿バネ２０３ａの付勢力を調整する押しボルト２０３ｂからなる。

加圧ローラ２０２ｂの保持部２０２ｃには、固定ローラ２０１ｂと加圧ローラ２０２ｂの間に規制間隙ｔを形成して固定ローラ２０１ｂと加圧ローラ２０２ｂの当接を防止する規制部２０２ｄを設けており、規制間隙ｔは再生紙６２の仕上がり紙厚より狭く、約０．０３ｍｍであり、仕上がり紙厚さが０．１ｍｍから０．３ｍｍの範囲にある再生紙６２に共通して設定される隙間サイズである。

カレンダ部２００は、紙搬送方向でプレスローラ２０１、２０２の上流側にガイド部２０４を有しており、ガイド部２０４は乾紙６１を規制間隙ｔに案内するもので、上ガイド２０４ａおよび下ガイド２０４ｂからなる。紙搬送方向の下流側に向けて下り勾配をなす上ガイド２０４ａと紙搬送方向の下流側に向けて上り勾配をなす下ガイド２０４ｂとの間隙は紙搬送方向の下流側ほど狭くなっている。下ガイド２０４ｂの下流側縁は、上ガイド２０４ａの下流側縁よりも紙搬送方向で下流側に位置し、規制間隙ｔより上方位置で固定ローラ２０１ｂの外周面に対向している。

以上の構成において、抄紙部１３で抄紙された湿紙１２は乾燥部１４で乾燥されて乾紙６１として仕上部１５に送られる。仕上部１５では、裁断部のカッター装置６０で乾紙６１の紙搬送方向の長さを所定のサイズに切断して単票紙となし、この乾紙６１をカレンダ部２００に導いて平滑化処理し、デカール部３００でカールを矯正した後に、スリッター装置１１２で単票紙の乾紙６１の幅を所定のサイズに切断して再生紙６２となす。

カレンダ部２００ではガイド部２０４が上ガイド２０４ａと下ガイド２０４ｂによって湿紙６１を規制間隙ｔに導く。このとき、下ガイド２０４ｂが湿紙６１の先端縁を固定ローラ２０１ｂの外周面に沿わせることで、乾紙６１の先端縁が固定ローラ２０１ｂの外周面に倣って直線的に矯正され、乾紙６１の先端縁が規制間隙ｔに導入される前に予備的に伸ばされる。この結果、規制間隙ｔへ導入する際に乾紙６１に生じる場合がある皺の発生を抑制できる。

そして、乾紙６１は、固定ローラ２０１ｂの回転に伴って固定ローラ２０１ｂと加圧ローラ２０２ｃの間の規制間隙ｔにスムーズに導かれ、乾紙６１の状態で固定ローラ２０１ｂと加圧ローラ２０２ｃとの間においてプレスされる。このとき、付勢部２０３の皿バネ２０３ａにより加圧ローラ２０２ｂに加える加圧力のもとでプレスし、かつ規制部２０２ｄにより固定ローラ２０１ｂと加圧ローラ２０２ｂの間を規制間隙ｔに維持する。

この結果、乾紙６１は、先端縁の折れ曲がりや皺の発生を伴うことなく、かつ過剰な圧力を受けることなくプレスされ、紙表面の凹凸を均して平滑化処理される。また、従来の湿紙状態でプレスするときに生じる繊維が流出する事象や、湿紙先端部がプレスローラに巻き付く事象の発生を防止できるので、再生紙６２の品質を安定化できる。

さらに、固定ローラ２０２ｂと加圧ローラ２０２ｃの相互間に過剰な加圧力が作用することを防止でき、プレスローラ２０１、２０２、特に受圧側の固定ローラ２０２ｂに作用する荷重負荷を抑制し、装置としての機械的負荷を軽減して稼働時の消費エネルギーを節減できる。

裁断部のカッター装置６０の下流側にカレンダ部２００を配置することで、乾紙６１がカレンダ部２００を通過する間に紙の搬送が中断する事態が生じず、紙表面の平滑化をムラなく実施できる。

すなわち、抄紙部１３から乾燥部１４を経て裁断部のカッター装置６０に至るまでの搬送経路上では、紙は連続紙の状態にあり、裁断部で乾紙６１を所定サイズに裁断する際に、紙の搬送が一時停止する。このため、裁断部より上流側にカレンダ部２００を配置した場合には、平滑化処理の途中で乾紙６１の搬送が一時停止して紙面に不要な線などのムラが生じ易くなる。しかし、裁断部より下流側においては単票紙であるので、裁断時に生じる搬送の一時停止に影響を受けることがなく、カレンダ部２００を通過する乾紙６１に対して中断することなく連続して平滑化処理を施すことができる。

また、裁断部の上流側に配置したカレンダ部２００では、一旦乾紙６１に皺が発生すると連続紙であるが故にプレスローラ２０１、２０２の加圧力を解除してプレスローラ２０１、２０２の間を広げて皺を直すまで正常復帰できず、その間は皺の発生が継続する。

しかし、裁断部の下流側に配置したカレンダ部２００では、裁断後の単票紙の乾紙６１にプレスを施すので、ある単票の乾紙６１に皺が発生しても次に搬送されてくる単票の乾紙６１との間が断絶していることで皺が継続せず、皺が発生していない次の単票の乾紙６１の先端縁が規制間隙ｔに導入されることで、プレスローラ２０１、２０２の加圧力を解除せずとも、正常状態に復帰できる。

１２ 湿紙
１３ 抄紙部
１４ 乾燥部
１５ 仕上部
４１ ローラ
４１ａ、４１ｂ 絞りローラ
４２ 抄紙ワイヤー
４３ ヘッドボックス
４４ 水切り部
４５ 吸引装置
４９ 乾燥ローラ
５０ ローラ
５１ カンバスベルト
６０ カッター装置
６１ 乾紙
６２ 再生紙
６３ 紙受部
２００ カレンダ部
２０１、２０２ プレスローラ
２０１ａ 回転軸
２０１ｂ 固定ローラ
２０２ａ 回転軸
２０２ｂ 加圧ローラ
２０２ｃ 保持部
２０２ｄ 規制部
２０３ 付勢部
２０３ａ 皿バネ
２０３ｂ 押しボルト
２０４ ガイド部
２０４ａ 上ガイド
２０４ｂ 下ガイド
ｔ 規制間隙

Claims (3)

1. パルプ懸濁液から湿紙を抄紙する抄紙部と、湿紙を乾燥させて乾紙となす乾燥部と、紙搬送方向で乾燥部の下流側に位置し、乾紙を平滑化して再生紙となすカレンダ部を備え、
   カレンダ部は、紙搬送経路を介して上下に対向して配置する一対のプレスローラのうちで、一方のプレスローラが位置を固定した固定ローラをなし、他方のプレスローラが固定ローラに対して接近離間自在に配置する加圧ローラをなし、付勢部が加圧ローラを固定ローラに向けて付勢し、規制部が固定ローラと加圧ローラの間に再生紙の仕上がり紙厚より狭い規制間隙を形成することを特徴とする古紙再生処理装置。
2. 紙搬送方向で乾燥部の下流側に乾紙を所定サイズに裁断する裁断部を有し、カレンダ部は紙搬送方向で裁断部の下流側に配置することを特徴とする請求項１に記載の古紙再生処理装置。
3. カレンダ部は、紙搬送方向でプレスローラ対の上流側に乾紙を規制間隙に案内するガイド部を有し、ガイド部は乾紙の先端縁を何れか一方のプレスローラの外周面に沿わせることを特徴とする請求項１または２に記載の古紙再生処理装置。

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