JP2004243232A - 塗工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アプリケータロールに形成される塗工液の液膜の状態を長期間良好な状態に保つことができ、装置を簡単かつ安価に製造することができる塗工装置を提供する。
【解決手段】製紙工程において、抄紙機から搬送される一続きの原紙Ｐの表面に塗工液Ｌを塗布するための装置であって、装置が、表面に塗工液Ｌの液膜が形成され、その液膜を原紙に転写するアプリケータロール２と、アプリケータロール２の表面に形成される塗工液Ｌの液膜を調整する膜厚調整部Ａとを備えており、膜厚調整部Ａが、アプリケータロール２の回転軸と平行な回転軸を有するロッド３と、ロッド３とアプリケータロール２の間に塗工液Ｌを供給する塗工液供給手段を備えており、ロッド３が、その内部に、冷却水を流すための冷却水通路３ｈを備えている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗工装置に関する。製紙機械において、紙やフィルムの美麗性や印刷適性を向上させるために、塗工装置によって原紙の表面に塗工液が塗布される。塗工装置には、ブレードコータ方式やロールコータ方式、アプリケータロールを使用したロッドメタリング方式等があるが、ロッドメタリング方式の場合には、アプリケータロールの表面に塗工液の液膜を形成しこの液膜を原紙に転写することによって塗工液が塗布される。アプリケータロールを使用して塗工液を塗布する塗工装置では、塗工紙の品質は、アプリケータロールの表面に形成される塗工液の液膜の厚さの影響を受けるので、塗工装置には液膜厚さを正確に調整するために膜厚調整部が設けられる。本発明はかかる膜厚調整部を備えた塗工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は（Ａ）一般的な塗工装置１の概略説明図であり、（Ｂ）従来の膜厚調整部Ａの概略説明図である。同図において、符号Ｐは塗工される原紙を示している。この原紙Ｐは、図示しない抄紙機から連続紙として送られており、塗工装置１によって塗工液が塗布された後、次工程に搬送される。
図２に示すように、塗工装置１は、前記原紙Ｐを挟む一対のアプリケータロール２，２を備えており、この一対のアプリケータロール２，２の表面には、それぞれ膜厚調整部Ａ によって所定の厚さの塗工液Ｌの液膜が形成されている。このため、原紙Ｐが一対のアプリケータロール２，２によって挟まれると、その両面に塗工液Ｌが転写されるから、原紙Ｐを塗工紙Ｔに加工することができる。
【０００３】
図２（Ｂ）に示すように、ロッドメタリング式の膜厚調整部Ａの場合、アプリケータロール２に並設され、調整部Ａのケーシング１０１ によって回転可能に保持され、図示しない駆動装置によって回転されるロッド１０３ を備えている。そして、ロッド１０３ とケーシング１０１ 、アプリケータロール２によって囲まれた部分に、外部から配管１０４ を通して供給された塗工液をためておくための液溜部Ｂが設けられている。
このため、アプリケータロール２が図中ａの方向に回転すると、アプリケータロール２の回転にともなって塗工液がアプリケータロール２とロッド１０３ との間に形成されるニップ部に供給される。すると、アプリケータロール２とロッド１０３ の間の間隔ｗの厚さの液膜がアプリケータロール２の表面に形成されるから、両者の間の間隔を正確に調整すれば、所望の厚さの液膜をアプリケータロール２の表面に形成することができる。
【０００４】
ところで、このロッド１０３ の表面に汚れが付着すると、アプリケータロール２に形成される液膜の厚さが不均一となったり、アプリケータロール２の表面に設けられているゴムや樹脂等のカバー材に損傷を与える原因となり、塗工欠陥が生じてしまう。このようなロッド１０３ の表面の汚れは、ロッド１０３ の表面にクロムメッキ仕上げ等の耐磨耗性を考慮した処理によって防ぐことができるが、塗工作業の作業時間が長くなると塗工液Ｌの水分が蒸発して乾燥してしまう。すると、乾燥した塗工液Ｌがロッド１０３ の表面に付着してしまい、アプリケータロール２に形成される液膜の厚さが不均一となる可能性があるし、乾燥して固まった塗工液Ｌがアプリケータロール２の表面に形成された塗工液Ｌの膜内に混在し、そのまま原紙ｐに転写される可能性もある。また、ロッド１０３ とケーシング１０１ の間に入り込みケーシングを磨耗させてしまうこともある。
【０００５】
このような問題を防ぐ技術として、特許文献１〜３（従来例１〜３）に示す技術がある。
従来例１の技術は、ロッド１０３ の上部にアプリケータロール２とロッド１０３ が近接する部分に蒸気を吹き付けるようにしたものであり、蒸気によってロッド１０３ の表面に結露させてその表面を湿った状態に保つことができるので、乾燥した塗工液Ｌがロッド１０３ の表面に付着することを防ぐことができる。
従来例２の技術は、ロッド１０３ の表面に、塗工液Ｌに対する剥離性を有する液体の膜を形成させるものであり、この液体の膜によって乾燥した塗工液Ｌがロッド１０３ の表面に付着することを防ぐことができる。
従来例３の技術は、ロッド１０３ の表面に塗工液の付着を防止するための特殊なコーティングを施してたものであり、このコーティング層を設けているので、乾燥した塗工液Ｌがロッド１０３ の表面に付着することを防ぐことができる。
【特許文献１】
特開平８−１３４７９８号公報
【特許文献２】
特開２００２−１１３４０４号公報
【特許文献３】
特開２００２−２３９４３１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来例１の技術は、蒸気によってロッド１０３ やその他の周辺機器が高温となるため、アプリケータロール表面のカバー材の寿命が短くなったり、作業者がロッド部分に接近するのが困難になりロッドや塗工状態の点検をすることができない等の問題が生じる。しかも、蒸気は、蒸気を噴出する孔が形成されたパイプ等によって供給されるが、その蒸気の一部はパイプ等水滴となって付着するため、その水滴がロッド１０３ などに落下すれば、アプリケータロール２の表面に形成される塗工液の液膜に影響を与え、塗工品質を低下させる可能性があるという問題がある。
また、従来例２の技術は、ロッド１０３ の表面に剥離性を有する液体の液膜を形成させる機構を膜厚調整部Ａに設けなければならず、装置の構造が複雑になるし、特殊な液体を使用するためその費用も高くなり、ランニングコストも高くなるという問題がある。
さらに、従来例３の技術は、膜厚調整部Ａは一般的な構造を使用できるが、ロッド１０３ の表面に特殊なコーティングを施すため、ロッド１０３ 自体のコストが高くなるし、コーティング層が損傷すればアプリケータロール２表面に形成される塗工液の液膜に影響を与えるため、ロッド１０３ のメンテナンスを頻繁に行う必要があるし、ロッド１０３ 自体が高価であるためランニングコストも高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑み、アプリケータロールに形成される塗工液の液膜の状態を長期間良好な状態に保つことができ、装置を簡単かつ安価に製造することができる塗工装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の塗工装置は、製紙工程において、抄紙機から搬送される一続きの原紙の表面に塗工液を塗布するための装置であって、該装置が、表面に塗工液の液膜が形成され、その液膜を原紙に転写するアプリケータロールと、該アプリケータロールの表面に形成される塗工液の液膜を調整する膜厚調整部とを備えており、該膜厚調整部が、前記アプリケータロールの回転軸と平行な回転軸を有するロッドと、該ロッドと前記アプリケータロールの間に塗工液を供給する塗工液供給手段を備えており、前記ロッドが、その内部に、冷却水を流すための冷却水通路を備えていることを特徴とする。
請求項２の塗工装置は、請求項１記載の発明において、前記ロッドの冷却水通路内に、０〜２５℃に調整された冷却水が供給されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態の塗工装置１における膜厚形成部Ａの概略説明図である。
図１および図２（Ａ）に示すように、本実施形態の塗工装置１は、アプリケータロール２によって塗工液Ｌを原紙Ｐの表面に転写することによって原紙Ｐを塗工紙Ｔに加工する装置であって、膜厚形成部Ａのロッド３の表面を常に湿った状態とすることによって、アプリケータロール２の表面に形成される塗工液Ｌの液膜の状態を長期間良好な状態に保つことができるようにしたものである。
【００１０】
まず、本発明の塗工装置１の特徴部分である膜厚形成部Ａのロッド３を説明する前に、本実施形態の塗工装置１による塗工作業の概略、および膜厚形成部Ａの概略を説明する。
図２（Ａ）において、符号Ｐは塗工される原紙を示している。この原紙Ｐは、図示しない抄紙機から塗工装置１に連続紙として送られている。
図２（Ａ）に示すように、塗工装置１は、抄紙機から送られた前記原紙Ｐを挟む一対のアプリケータロール２，２を備えており、この一対のアプリケータロール２，２の表面には、それぞれ膜厚調整部Ａ によって所定の厚さの塗工液Ｌの液膜が形成されている。
このため、原紙Ｐが一対のアプリケータロール２，２によって挟まれると、その両面に塗工液Ｌが転写されるから、原紙Ｐを塗工紙Ｔに加工することができる。
【００１１】
つぎに、塗工装置１の膜厚形成部Ａを説明する。
図１において、符号６は、膜厚形成部Ａのフレームを示している。また、符号７は、フレーム６とアプリケータロール２との間に設けられその背面がアプリケータロール２に接触するように配置されたドクター部７を示している。このドクター部７、フレーム６、アプリケータロール２および後述する支持部材４によって囲まれた領域に、塗工液Ｌをためておくための液溜部Ｂが形成されており、この液溜部Ｂには、図示しない配管などによって外部から塗工液Ｌが供給されている。この液溜部Ｂおよび図示しない配管が、特許請求の範囲にいう塗工液供給手段である。
なお、液溜部Ｂには、部材Ｂ１が設けられているが、この部材Ｂ１は、液溜部Ｂの幅方向（図１では紙面に垂直な方向）、つまりアプリケータロール２の幅方向における塗工液Ｌの供給寸法を決定するシールの取付けブラケットであり、幅方向に調整可能な構造となっている。
【００１２】
そして、フレーム６の上面には、支持部材４が取り付けられている。この支持部材４は、その前面（アプリケータロール２側の面）の下部に突起部４ａが設けられており、この突起部４ａが、フレーム６に設けられた溝部６ｃに差し込まれている。そして、この支持部材４の背面が、フレーム６に設けられた旋回機構を有する押え金具６ｂによって、溝部６ｃに向けて押しつけられている。つまり、支持部材４は、その下端を支点としてその上端部が揺動可能に設けられており、その下端を支点として揺動前後に揺動すると、その上端部が前記アプリケータロール２に対して接近離間するのである。
この支持部材４の上端部のアプリケータロール２側の面には、アプリケータロール２の回転軸と平行な回転軸を有するロッド３が、回転自在に取り付けられている。このロッド３は、図示しないモータ等の駆動機構によってアプリケータロール２と同じ方向（図１では反時計回り）に回転されるものである
【００１３】
このため、アプリケータロール２が図中ａの方向に回転すると、アプリケータロール２の回転にともなって塗工液Ｌがアプリケータロール２とロッド３との間に形成されるニップ部に供給される。すると、アプリケータロール２とロッド３の間を通過した塗工液Ｌのみによってアプリケータロール２の表面に液膜が形成される。つまり、アプリケータロール２の表面に、アプリケータロール２とロッド３の間隔ｗの厚さの液膜を形成することができるのである。
【００１４】
図１に示すように、支持部材４の背面、つまり支持部材４においてアプリケータロール２と反対側の面には、支持部材４の上端をアプリケータロール２に向かって接近離間させる移動部材５が設けられている。この移動部材５は、前面にロッド３の回転軸と平行に設けられた２本の溝を有するプレート５ａと、プレート５ａの溝に取り付けられた２本の中空なゴムチューブ５ｂとからなり、このゴムチューブ５ｂの内部に供給する空気圧を調整することによって支持部材４を背面から適正な力で加圧する構造になっている。そして、この移動部材５の背面には、マイクロメータ１０の軸の先端が取り付けられている。
このため、マイクロメータ１０の軸を進退させれば、移動部材５を介して支持部材４のアプリケータロール２側の面、つまりロッド３をアプリケータロール２に向かって接近離間させることができるから、アプリケータロール２とロッド３の間隔ｗを正確に調整することができる。よって、アプリケータロール２の表面に、所望の厚さの液膜を形成することができるのである。
【００１５】
さて、本発明の特徴であるロッド３を詳細に説明する。
図１に示すように、ロッド３は、その内部に、その回転軸方向と平行に冷却水通路３ｈが形成されている。この冷却水通路３ｈには、図示しない冷却水供給装置が連通されており、塗工作業中は、０〜２５度に調整された冷却水が供給されている。
すると、ロッド３は冷却水によって冷却され、その温度を装置近傍の気温に比べて低くすることができる。すると、ロッド３表面には気体中の水分が付着するので、その表面を常に湿った状態に維持しておくことができる。
【００１６】
このため、ロッド３の表面に塗工液Ｌが付着して汚れることを防ぐことができるから、アプリケータロール２の表面に形成される塗工液Ｌの液膜の状態を長期間良好な状態に保つことができる。
しかも、ロッド３の表面に付着する水分は装置周囲の気体中から供給されており、また、ロッド３以外の装置の温度低下もほとんどないので、蒸気を吹き付ける場合のように、ロッド３以外の装置に水分が付着して水滴を形成することがない。すると、ロッド３以外の装置等に付着した水滴が塗工液Ｌ等に落下することもないので、塗工品質を損なうこともない。
【００１７】
なお、ロッド３の表面の周速度は、例えばアプリケータロール２の周速度が２０ｍ／ｍｉｎ 〜２５００ｍ／ｍｉｎ であれば１ｍ／ｍｉｎ 〜２０ｍ／ｍｉｎ であり、常時回転されているため、その表面に付着した水分が水滴にまで成長することはなく、ロッド３の表面に付着した水分によって塗工液Ｌの状態やアプリケータロール２の表面に形成される塗工液Ｌの液膜の厚さが悪影響を受けることもない。
【００１８】
また、ロッド３に冷却水路３ｈを設け、その内部に冷却水を流すだけであるから、装置の構造も簡単になるし、ロッド３に特殊な加工を施したりする必要がないので、製造コストやランニングコストを安価にすることができる。
【００１９】
しかも、冷却水の水温が、０〜２５度に調整されているので、ロッド３の温度を確実に周囲の気温より確実に低くすることができる。よって、塗工液Ｌの温度や室温の影響を受けることなく確実に常時ロッド３の表面を湿った状態に保つことができるから、塗工欠陥につながるロッド３の汚れ等が生じることもない。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ロッドの温度を装置近傍の気温に比べて低くできるので、ロッド表面には気体中の水分が付着し、その表面を常に湿った状態に維持しておくことができる。このため、ロッド表面に塗工液が付着することを防ぐことができ、アプリケータロールの表面に形成される塗工液の液膜の状態を長期間良好な状態に保つことができる。しかも、装置周囲の気体中の水分がロッドに付着しているだけであるから、蒸気を吹き付ける場合のように、水滴が塗工液等に落下して塗工品質を損なうこともない。また、ロッド内に冷却水路を設け、その内部に冷却水を流すだけであるから、装置の構造も簡単になるし、ロッドに特殊な加工を施したり、特殊な液体等を使用しないので、製造コストやランニングコストを安価にすることができる。
請求項２の発明によれば、ロッドの温度を確実に周囲の気温より確実に低くすることができるので、塗工液の温度や室温の影響を受けることなく確実に常時ロッドの表面を湿った状態に保つことができ、塗工欠陥につながるロッドの汚れ等が生じることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の塗工装置１の膜厚調整部１０の概略説明図である。
【図２】（Ａ）一般的な塗工装置１の概略説明図であり、（Ｂ）従来の膜厚調整部Ａの概略説明図である。
【符号の説明】
１ 塗工装置
２ アプリケータロール
３ ロッド
３ｈ 冷却水通路
Ａ 膜厚調整部

Claims (2)

1. 製紙工程において、抄紙機から搬送される一続きの原紙の表面に塗工液を塗布するための装置であって、
   該装置が、
   表面に塗工液の液膜が形成され、その液膜を原紙に転写するアプリケータロールと、
   該アプリケータロールの表面に形成される塗工液の液膜を調整する膜厚調整部とを備えており、
   該膜厚調整部が、
   前記アプリケータロールの回転軸と平行な回転軸を有するロッドと、
   該ロッドと前記アプリケータロールの間に塗工液を供給する塗工液供給手段を備えており、
   前記ロッドが、その内部に、冷却水を流すための冷却水通路を備えている
   ことを特徴とする塗工装置。
2. 前記ロッドの冷却水通路内に、０〜２５℃に調整された冷却水が供給される
   ことを特徴とする請求項１記載の塗工装置。

Images