JPH11140796A - 抄紙機のサイジング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湿紙へのサイズ液の添加量が多い場合でも、
アプリケータロールの液膜の湿紙への転写を安定的に行
い、平滑度・印刷性・表面強度・剛度が均一な紙を得る
ことが可能な抄紙機のサイジング装置を提供することに
ある。 【解決手段】 本発明のサイジング装置２０ａ，２０ｂ
は、プレス部Ｂに配設されたアプリケータロール５０の
表面に、サイズ液供給ボックス２１から均一に供給され
たサイズ液Ｌが、フェルト５ａまたは５ｃに案内されて
走行する湿紙４と接触して、転写されるよう構成された
ものであって、アプリケータロール５０の表面に、サイ
ズ液供給ボックス２１から供給されたサイズ液Ｌが均一
に充填・保持される多数の微小溝５１が等間隔に配設さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抄紙機のプレス部
に付設され、サイズ液を湿紙の表面上に添加するサイジ
ング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より用いられている印刷用紙用の抄
紙機としては、例えば図７に示すものがある。この抄紙
機にあっては、主としてフォーマ部Ａ、プレス部Ｂおよ
びドライヤ部Ｃを備えており、濃度が約０．９％のパル
プ原料１が先頭部分のヘッドボックス２の開口部からマ
シン幅方向に均一な噴流としてフォーマ部Ａのワイヤ３
上に噴出される。フォーマ部Ａでは、パルプ原料１が重
力および負圧によりワイヤ３の網目を通過して脱水さ
れ、当該ワイヤ３上には湿紙４が形成される。この湿紙
４は、フォーマ部Ａで濃度が約１８％になるまで濃縮さ
れた後に、次工程のプレス部Ｂに移送される。

【０００３】プレス部Ｂでは、湿紙４が上下のフェルト
５ａ，５ｂ間に挟み込まれ、或いはフェルト５ｂ上に乗
せられてロール等で加圧されることにより搾水される。
そして、搾水された湿紙４は、更に複数のプレス段数を
経て４０〜５０％程度まで濃度が上げられ、その後、次
工程のドライヤ部Ｃに送られる。ドライヤ部Ｃでは、蒸
気で加圧された複数のドライヤロール６の表面に湿紙４
が押付けられる。このため、湿紙４の水分は蒸発して除
去され、該湿紙４は乾燥した紙となり、この紙が下流側
に設置したリール７に巻き取られることになる。

【０００４】ところで、このような印刷用紙には、平滑
度、表面強度、剛度等の品質が要求されている。従っ
て、通常は、これらの品質を向上させるために、サイズ
液を内添或いは外添する方法が採られている。ここで
「サイズ液」とは、微細繊維単独又は微細繊維と澱粉・
ポリアクリルアミド等の紙力増強剤との混合物の懸濁液
等をいう。また、「内添」とは、紙になる前のパルプ原
料１に対してサイズ液を添加することをいい、「外添」
とは、既に形成された紙（湿紙または乾燥紙）にサイズ
液を添加することをいう。

【０００５】しかし、パルプ原料１に対してサイズ液を
内添する場合には、フォーマ部Ａでの脱水時に、水と共
にサイズ液が流出しており、その一部は回収されずに捨
てられていることから、歩留まりが悪いという問題点が
ある。

【０００６】また、外添の方式としては、図８に示す如
く、ドライヤ部Ｃの後方側で、かつアフタドライヤ部Ｅ
の前方側に付設されたサイズプレス部Ｄの２ロールサイ
ズプレス８又はゲートロールコータ（図示省略）によっ
て、乾燥紙表面にサイズ液を塗布する方式と、図９に示
す如く、フォーマ部Ａ或いはプレス部Ｂに付設されたス
プレー９によって湿紙表面に微細繊維懸濁液のサイズ液
Ｌを噴射する方式とが知られている。ただし、ドライヤ
部Ｃの後側に付設された２ロールサイズプレス８又はゲ
ートロールコータ（図示省略）による外添の方式では、
塗布および再乾燥を行う設備が必要であり、それだけ設
備費および運転費が嵩むことなる。しかも、塗布部にお
いて紙はフェルト５等に挟まれたり、或いは載せられた
りすることなくそれだけが引張られており、更にサイズ
液の塗布によって再湿し、強度が弱くなっているため、
高速運転時に紙切れを起こすという問題点がある。

【０００７】また、フォーマ部Ａ或いはプレス部Ｂに付
設されたスプレー９による外添の方式では、当該スプレ
ー９におけるノズルの詰まりを避ける必要から希薄なサ
イズ液Ｌが使用されるため、それに伴って湿紙４のドラ
イネスが低下（湿分が上昇）し、後工程のドライヤ部Ｃ
の負担が増大する他、サイズ液Ｌが周囲に飛散して、歩
留まりが低くなるという問題点がある。

【０００８】このような問題点を解決すべく、図１０〜
図１２に示すように、プレス部Ｂに配設されたアプリケ
ータロール５０を介してサイズ液Ｌを湿紙４に外添する
方式が、出願人によって既に出願されている。この方式
によれば、回転するアプリケータロール５０の表面に
は、サイジング装置２０ａ，２０ｂのサイズ液供給ボッ
クス２１によってサイズ液Ｌが供給されるため、均一な
厚さのサイズ液膜ＬＡが形成される。さらに、このサイ
ズ液膜ＬＡは、湿紙４と接触して転写されることにな
る。なお、図１１および図１２において、２８はロッド
である。

【０００９】本方式によれば、比較的高濃度の微細繊維
または紙力増強剤の懸濁液を湿紙４に添加することが可
能になるため、湿紙４のドライネスの低下（湿分の上
昇）の程度が著しく低くなり、後工程のドライヤ部Ｃの
負担の増大も僅少となる他、供給された微細繊維または
紙力増強剤の懸濁液の飛散が少なく、歩留まりが高くな
るという利点を有している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方式では、図１１および図１２に示すように、
湿紙４へのサイズ液Ｌの設定添加量が多くなると、アプ
リケータロール５０の表面に形成されたサイズ液膜ＬＡ
が厚くなるので、その液膜ＬＡの一部が、アプリケータ
ロール５０と第１プレス部のトップロール３１またはバ
ックアップロール３６とによって湿紙４およびフェルト
５（５ａまたは５ｃ）が挟まれる部分（以下、ニップと
称する）５５の入口側に押出されて、そこに液溜まりＬ
Ｓが形成されることがある。その液溜まりＬＳがある量
を超すと、ニップ５５を通過するサイズ液Ｌの量（厚
さ）が時間的・空間的（幅方向）に断続的に変動するた
め、サイズ液Ｌの湿紙４への転写が不安定となり、得ら
れる紙の平滑度・印刷性・表面強度・剛度が不均一とな
る等の欠陥が生じるという問題点を有している。

【００１１】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、従来例のそれぞれの欠点を
解消し、湿紙へのサイズ液の添加量が多い場合でも、ア
プリケータロールの液膜の湿紙への転写を安定的に行
い、平滑度・印刷性・表面強度・剛度が均一な紙を得る
ことが可能な抄紙機のサイジング装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、抄紙機のプレ
ス部にアプリケータロールおよびサイズ液供給ボックス
を配設し、前記アプリケータロールの表面に、前記サイ
ズ液供給ボックスから供給されたサイズ液を保持する複
数の微小溝を等間隔に配設し、前記サイズ液供給ボック
スから供給されたサイズ液が、前記アプリケータロール
を介して走行する湿紙と接触して転写されるよう構成し
ている。

【００１３】本発明によれば、サイズ液供給ボックスか
ら供給されたサイズ液の殆どが、回転するアプリケータ
ロールの表面に均一に形成された複数の微小溝に、均一
に充填・保持された状態で、フェルトに案内されて走行
する湿紙と接触する。そのため、湿紙へのサイズ液の添
加量が増大しても、サイズ液は、ニップの入口側に押出
されて、液溜まりが形成されるということはなくなり、
ニップを安定して通過し、湿紙に均一に転写される。従
って、得られる紙の平滑度・印刷性・表面強度・剛度が
均一となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００１５】図１〜図５は、本発明に係る抄紙機のサイ
ジング装置の実施の形態を示している。本実施形態のサ
イジング装置２０ａ，２０ｂは、図２に示すように、微
細繊維または紙力増強剤の懸濁液であるサイズ液Ｌを湿
紙４の表面上に添加するものであり、抄紙機のプレス部
Ｂにおける第１プレス部のトップロール３１の下流（後
方）側または第４プレス部のトップロール３２の上流
（前方）側に設置されている。また、プレス部Ｂにおけ
る第１プレス部のトップロール３１と第４プレス部のト
ップロール３２との間には、第２および第３プレス部の
トップロール３３，３４が設けられており、各トップロ
ール３１，３２，３３，３４の対向位置には、これと相
まって湿紙４およびフェルト５を挟持するボトムロール
３５，３７，３９がそれぞれ関連して設けられている。

【００１６】上記サイジング装置２０ａ，２０ｂは、サ
イズ液Ｌをアプリケータロール５０の表面に薄膜状に形
成した後に、湿紙４の表面に塗布するよう構成されてい
る。このため、サイジング装置２０ａ，２０ｂは、図３
および図４に示すように、サイズ液Ｌを貯蔵するサイズ
液供給ボックス２１と、第１プレス部のトップロール３
１またはバックアップロール３６の対向位置に配設され
るアプリケータロール５０とを備えており、サイズ液供
給ボックス２１は当該トップロール３１またはバックア
ップロール３６と反対側であって、アプリケータロール
５０の外周面に沿って設置されている。すなわち、サイ
ジング装置２０ａ，２０ｂは、サイズ液供給ボックス２
１から回転するアプリケータロール５０の表面に均一に
供給されたサイズ液Ｌが、フェルト（５ａまたは５ｃ）
に案内されて走行する湿紙４とアプリケータロール５０
を介して接触し、転写されるよう構成されている。しか
して、アプリケータロール５０の表面には、供給された
サイズ液Ｌが均一に充填・保持される多数の微小溝５１
が均一に配設されている。

【００１７】図１（ａ），（ｂ）にはアプリケータロー
ル５０の表面形状が示されている。アプリケータロール
５０の表面には、前述のとおり、等間隔に配置された多
数の微小溝５１が設けられている。微小溝５１の配置形
状としては、図１（ａ）に示すように、平面視で格子状
に刻設されたものが加工上及び作用上好ましいが、必ず
しもこれらに限定されるものではない。また、微小溝５
１の断面形状は、図１（ｂ）に示すように、台形状に形
成されている。さらに、微小溝５１のピッチｐと高さ
（深さ）ｈは、湿紙４の走行速度や種類、湿紙４に供給
添加されるサイズ液Ｌの設定量等に応じて決定される
が、本実施形態ではピッチｐが０．０５〜１ｍｍ、高さ
ｈが０．０１〜０．５ｍｍの範囲で設定されている。

【００１８】本発明の実施形態に係るサイジング装置２
０ａ，２０ｂの構成について、さらに詳細に説明する。
前述のとおり、第１プレス部のトップロール３１の後方
側に設置されるサイジング装置２０ａの場合、図３に示
すように、抄紙機のプレス部Ｂを構成する第１プレス部
のトップロール３１に対向するように配置されたアプリ
ケータロール５０と、該アプリケータロール５０に関連
して配設され、上部に形成された入口にサイズ液Ｌが送
給されるサイズ液供給ボックス２１とから構成されてい
る。しかも、サイズ液供給ボックス２１の下部に形成さ
れた出口には、湿紙４に供給添加されるサイズ液Ｌの液
量（膜厚）を制御する機構２５が設けられている。

【００１９】上記液量制御機構２５は、図５に示すよう
に、基端側がサイズ液供給ボックス２１に取付けられた
板バネ２６と、該板バネ２６の自由端に取付けられたロ
ッドホルダ２７と、アプリケータロール５０に対して僅
かな隙間を隔てて上記ロッドホルダ２７に保持されるロ
ッド２８と、板バネ２６の付勢力に抗してロッドホルダ
２７をアプリケータロール５０へ向かって押圧するエア
チューブ２９とをそれぞれ備えており、エアチューブ２
９のエア圧力の調節によって、ロッド２８とアプリケー
タロール５０との隙間が調節され、その隙間を通過する
サイズ液Ｌの量が制御されるように構成されている。

【００２０】また、第４プレス部のトップロール３２の
前方側に設置されるサイジング装置２０ｂの場合、図４
に示すように、フェルト５ｂと湿紙４を挟んでアプリケ
ータロール５０と相対する位置にバックアップロール３
６が追設されている。その他の構成は、すべて第１プレ
ス部のトップロール３１の後方側に設置されるサイジン
グ装置２０ａの場合と同じである。

【００２１】次に、上記サイジング装置２０ａ，２０ｂ
の作用について説明する。サイズ液供給ボックス２１か
らアプリケータロール５０の表面にサイズ液Ｌが供給さ
れると、サイズ液膜ＬＡが形成される。この液膜ＬＡ
は、回転するアプリケータロール５０とそれに対応して
回転する第１プレス部のトップロール３１またはバック
アップロール３６とのニップ５５で、湿紙４の表面に転
写される。

【００２２】その際、サイズ液供給ボックス２１から供
給されるサイズ液Ｌの殆どは、アプリケータロール５０
の表面の多数の微小溝５１に保持された状態で、走行す
る湿紙４と接触することになる。そのため、サイズ液Ｌ
が多量であり、従来例（図１０参照）のサイジング装置
では、ニップ５５の入口側に押出されて、液溜まりが形
成されるような場合（図１１および図１２参照）でも、
本方式ではそのような現象は発生せず、ニップ５５を安
定して通過し、湿紙４に均一に転写される。湿紙４の表
面に転写されたサイズ液Ｌは、その後の複数のプレスニ
ップを通過することによって圧搾され、湿紙Ｐの表層を
構成している繊維ネットワークに入り込んで一体化され
る。それによってサイズが添加され、平滑度・印刷性・
表面強度・剛度が均一な紙が得られることになる。

【００２３】以上、本発明の実施の形態につき述べた
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において各種の変
形および変更を加え得るものである。例えば、既述の実
施の形態では、微小溝５１の配置形状が平面視で格子状
に刻設され、その断面形状が台形状に形成されている
が、図６（ａ），（ｂ）に示すように、微小溝５２の配
置形状が平面視で斜線状に刻設され、その断面形状が山
形に形成してもよい。

【００２４】

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る抄紙機のサイ
ジング装置は、抄紙機のプレス部にアプリケータロール
およびサイズ液供給ボックスを配設し、前記アプリケー
タロールの表面に、前記サイズ液供給ボックスから供給
されたサイズ液を保持する複数の微小溝を等間隔に配設
し、前記サイズ液供給ボックスから供給されたサイズ液
が、前記アプリケータロールを介して走行する湿紙と接
触して転写されるよう構成しているので、次のような効
果が得られる。すなわち、本発明のサイジング装置によ
れば、湿紙へのサイズ液の添加量が多い場合でも、この
サイズ液がアプリケータロールの表面に設けられた微小
溝に保持されるため、サイズ液はニップの入口側に押出
されて、液溜まりが形成されることがなく、ニップを安
定して通過し、湿紙に均一に転写されることになる。従
って、得られる紙は平滑度・印刷性・表面強度・剛度が
均一となり、優れた品質を有している。しかも、後工程
のドライヤ部の負担が軽減され、供給されたサイズ液は
全て湿紙に移るため、歩留まりが高くなり、コストダウ
ンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る抄紙機のサイジング
装置のアプリケータロールであって、（ａ）はその表面
形状を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ
線断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るサイジング装置の配
置個所を概念的に示す配置構成図である。

【図３】図２の第１プレス部のトップロールの後方にお
けるサイジング装置の配置個所を拡大して示す側面図で
ある。

【図４】図２の第４プレス部のトップロールの前方にお
けるサイジング装置の配置個所を拡大して示す側面図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態に係るサイジング装置のサ
イズ液供給ボックスに設けられた液量制御機構を示す断
面図である。

【図６】本発明の他の実施の形態に係る抄紙機のサイジ
ング装置のアプリケータロールであって、（ａ）はその
表面形状を示す部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＹ
−Ｙ線断面図である。

【図７】従来の一般的な抄紙機の構成を示す概念図であ
る。

【図８】サイズプレス部及びアフタドライヤ部を備え、
サイズ液を外添できるようにした従来の抄紙機の構成を
示す概念図である。

【図９】サイズ液をスプレーで湿紙に塗布するようにし
た従来の抄紙機の構成を示す概念図である。

【図１０】抄紙機プレス部でアプリケータロールにより
サイズ液を湿紙に塗布できるようにした従来のサイジン
グ装置の配置構成を示す概念図である。

【図１１】従来のサイジング装置のニップ部におけるサ
イズ液の挙動を概念的に示す側面図である。

【図１２】従来のサイジング装置の構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

４ 湿紙 ５ フェルト ２０ａ，２０ｂ サイジング装置 ２１ サイズ液供給ボックス ２５ 液量制御機構 ２６ 板バネ ２７ ロッドホルダ ２８ ロッド ２９ エアチューブ ３１ 第１プレス部のトップロール ３２ 第４プレス部のトップロール ３６ バックアップロール ５０ アプリケータロール ５１ 微小溝 ５２ 微小溝 Ｂ プレス部 ５５ ニップ Ｌ サイズ液 ＬＡ サイズ液膜

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１２月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】図１〜図５は、本発明に係る抄紙機のサイ
ジング装置の実施の形態を示している。本実施形態のサ
イジング装置２０ａ，２０ｂは、図２に示すように、微
細繊維または紙力増強剤の懸濁液であるサイズ液Ｌを湿
紙４の表面上に添加するものであり、抄紙機のプレス部
Ｂにおける第１プレス部のトップロール３１の下流（後
方）側または第４プレス部のトップロール３２の上流
（前方）側に設置されている。また、プレス部Ｂにおけ
る第１プレス部のトップロール３１と第４プレス部のト
ップロール３２との間には、第２および第３プレス部の
トップロール３３，３４が設けられており、各トップロ
ール３１，３２，３３，３４の対向位置には、これと相
まって湿紙４およびフェルト５を加圧するボトムロール
３５，３７，３９がそれぞれ関連して設けられている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抄紙機のプレス部にアプリケータロール
   およびサイズ液供給ボックスを配設し、前記アプリケー
   タロールの表面に、前記サイズ液供給ボックスから供給
   されたサイズ液を保持する複数の微小溝を等間隔に配設
   し、前記サイズ液供給ボックスから供給されたサイズ液
   が、前記アプリケータロールを介して走行する湿紙と接
   触して転写されるよう構成したことを特徴とする抄紙機
   のサイジング装置。
2. 【請求項２】 上記サイズ液供給ボックスの出口には、
   湿紙に供給添加されるサイズ液の液量を制御する機構が
   設けられていることを特徴とする請求項１に記載の抄紙
   機のサイジング装置。