JP2007039176A - Coating machine for paper - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、抄紙された紙の表面に顔料等の塗工液を塗布して所望の性質を備えた紙に加工する塗工機に関し、特に塗工停止時における断紙を削減するようにした紙用の塗工機に関する。 The present invention relates to a coating machine that applies a coating liquid such as a pigment to the surface of a paper that has been made to process the paper with desired properties, and particularly reduces the number of paper breaks when the coating is stopped. The present invention relates to a paper coating machine.
グラビア印刷用紙や感圧複写紙、ジアゾ感光紙等の専用の用途に用いられる紙は、表面に顔料等の塗工液が塗布されて用途に適したコート紙として調製されている。製紙工場では、抄紙された紙を塗工機(コーター)を通過させて所望の塗工液を塗布し、その後ドライヤを通して乾燥させて製品として仕上げられる。 Paper used for exclusive use, such as gravure printing paper, pressure-sensitive copying paper, and diazo photosensitive paper, is prepared as a coated paper suitable for the application by applying a coating liquid such as pigment on the surface. In a papermaking factory, a paper which has been made is passed through a coating machine (coater) to apply a desired coating liquid, and then dried through a dryer to be finished as a product.
前記塗工機では、塗工液を塗工する方式として種々のものがあるが、塗布された塗工液は一定の厚さにないため、塗布された塗工液をブレードによって紙の表面から掻き落として厚さを均一にしている。このブレードと走行する紙との間隔が変化すると、塗工液の厚さが変化してしまい、所望の性質を得ることができなくなってしまう。他方、ブレードは塗工液を掻き落とす働きをするため、摩擦によって摩耗する。この摩耗の量が大きくなるとブレードを交換する、いわゆるブレード替えが行われる。 In the coating machine, there are various methods for applying the coating liquid. However, since the applied coating liquid does not have a certain thickness, the applied coating liquid is removed from the paper surface with a blade. The thickness is made uniform by scraping. When the distance between the blade and the running paper changes, the thickness of the coating liquid changes, and desired properties cannot be obtained. On the other hand, since the blade functions to scrape off the coating liquid, it is worn by friction. When the amount of wear increases, so-called blade replacement, in which the blade is replaced, is performed.
ブレード替えは塗工機を停止して行われることになる。塗工機の停止は、塗工液を塗布する際に、走行する紙を案内しているバッキングロールから、ブレードを離脱させた後に行われる。ブレードを離脱させると、バッキングロールにそれまで加えられていた負荷が除かれることになるから、該バッキングロールの回転速度が増加する。また、負荷の減少によって走行する紙の張力が変化し、さらに塗工液の塗布が停止すると、紙の水分量が変化するからいわゆる紙の張りが、バッキングロールの上流側と下流側とで異なることになる。このため、断紙が発生してしまい、ブレードの交換後の運転開始時には紙継ぎ作業が必要となり、操業の効率を低下させてしまう。このような断紙を防止するためには、操業状態の変化に追随して、バッキングロールの回転数や紙の張力の変化を打ち消すよう調整する必要がある。 The blade replacement is performed with the coating machine stopped. The coating machine is stopped after the blade is detached from the backing roll that guides the traveling paper when the coating liquid is applied. When the blade is detached, the load that has been applied to the backing roll is removed so that the rotational speed of the backing roll increases. In addition, the tension of the running paper changes due to the decrease in load, and when the application of the coating liquid stops, the moisture content of the paper changes, so the so-called paper tension differs between the upstream side and the downstream side of the backing roll. It will be. For this reason, a paper break occurs, and a paper splicing operation is required at the start of operation after replacement of the blade, which reduces the operation efficiency. In order to prevent such a paper break, it is necessary to adjust so as to cancel the change in the number of rotations of the backing roll and the tension of the paper following the change in the operation state.
他方、塗工紙の運転開始時には、ブレードをバッキングロールに接近させることが行われるため、該バッキングロールの負荷が変動する。このために、操業の安定化を図ることが行われ、例えば、特許文献1には、塗工前後で弛みまたは張りによる製品の破断ないし皺が発生しないコータ張力制御装置が開示されている。このコータ張力制御装置は、帯状の製品表面に塗工液を噴射するファンテンと、塗工液を掻き落とすコータブレードと、製品を搬送しコータブレードがタッチするバッキングロールから成る製品ラインと、ロールを回転させる電動機・その駆動装置・その速度制御装置・速度検出器と、前記ロールの受入側の張力検出器・張力設定器・それら出力の張力偏差値を入力とする張力制御装置とを設け、速度指令値に張力制御装置出力を加えた速度から速度検出値を減算して速度制御装置に与え、ブレードに製品が接触したというブレード着信号の着・脱手段と、ブレード着信号に対応して、比例定数と積分定数を変える手段と、ラインが停止したときに積分短絡する手段を持つ制御ゲイン設定器を備えて成るものである。
On the other hand, since the blade is brought close to the backing roll at the start of operation of the coated paper, the load on the backing roll varies. For this purpose, the operation is stabilized. For example,
前述したように、運転開始時には断紙の発生は確実に防止しなければ塗工機の運転を行えなくなってしまうから、特許文献1に開示されているように、張力制御装置を設けて、運転開始時の円滑化を図ることが行われている。他方、運転停止時には、張力等の制御は行われておらず、作業者が手動によってバッキングロールの回転速度や紙の走行速度を変化させながら塗工機を停止させている。
As described above, since it is impossible to operate the coating machine unless the occurrence of sheet breakage is surely prevented at the start of operation, as disclosed in
手動により塗工機を停止させる場合に、停止のタイミング等が所望の通りに実行できれば円滑な停止を行えるが、このタイミングには精度が要求される。このため、熟練した作業者が操作する必要がある。しかも、運転速度に応じてタイミングが異なるから、熟練者であっても断紙が生じることは避けられない場合がある。 When the coating machine is manually stopped, if the stop timing can be executed as desired, it can be stopped smoothly, but this timing requires accuracy. For this reason, it needs to be operated by a skilled worker. In addition, since the timing varies depending on the operation speed, it may be unavoidable that a skilled person may break the paper.
断紙が発生すると、運転再開の際の紙継ぎ作業に時間がかかってしまい、塗工機の操業効率を低下させてしまうことになる。そこで、この発明は、ブレード替え等の場合の塗工停止時に、断裁の発生を防止できる紙用の塗工機を提供することを目的としている。 When a paper break occurs, it takes time for the splicing operation when the operation is restarted, and the operation efficiency of the coating machine is reduced. Accordingly, an object of the present invention is to provide a paper coating machine capable of preventing the occurrence of cutting when coating is stopped in the case of blade replacement or the like.
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る紙用の塗工機は、上流側の前乾燥用のドライヤ装置と下流側の後乾燥用のドライヤ装置との間に配されたバッキングロールの一部に巻回されて走行する紙シートに対して塗工液を供給し、供給された塗工液を掻き落とすブレードを備え、前記バッキングロールの上流側と下流側とに張力制御装置を備えた紙用の塗工機において、塗工停止信号により、バッキングロールの下流に配された後乾燥用の前記ドライヤ装置の設定張力を低下させることを特徴としている。 As a technical means for achieving the above object, the paper coating machine according to the present invention is arranged between an upstream pre-drying dryer device and a downstream post-drying dryer device. A coating liquid is supplied to the paper sheet that is wound around a part of the backing roll, and the supplied coating liquid is scraped off, and tension control is performed on the upstream side and the downstream side of the backing roll. The paper coating machine provided with the apparatus is characterized in that the set tension of the dryer apparatus for drying after being arranged downstream of the backing roll is lowered by a coating stop signal.
塗工停止により紙シートには塗工液が塗布されなくなり、水分量の減少により紙シートに伸びが生じなくなるから、バッキングロールの下流側でそれまでと等しい大きさの張力を付与している場合には断紙が生じてしまう。そこで、塗工停止信号により下流側のドライヤ装置の設定張力を低下させて、紙シートに付与する張力を低下させるようにしたものである。すなわち、紙シートの伸び率を調整するようにしたものである。 When the coating is stopped, the coating liquid is no longer applied to the paper sheet, and the paper sheet does not stretch due to a decrease in the amount of water. When the tension equal to that is applied to the downstream side of the backing roll, A paper break will occur. Therefore, the tension applied to the paper sheet is reduced by lowering the set tension of the downstream dryer device by the coating stop signal. That is, the elongation percentage of the paper sheet is adjusted.
また、請求項2の発明に係る紙用の塗工機は、上流側の前乾燥用のドライヤ装置と下流側の後乾燥用のドライヤ装置との間に配されたバッキングロールの一部に巻回されて走行する紙シートに対して塗工液を供給し、供給された塗工液を掻き落とすブレードを備え、前記バッキングロールの上流側と下流側とに張力制御装置を備えた紙用の塗工機において、塗工停止信号により、前記バッキングロールの速度基準を所定時間低下させることを特徴としている。
A paper coating machine according to the invention of
塗工停止によってブレードが離脱し、バッキングロールに加えられた負荷が減少するから、該バッキングロールの回転速度が増加し、バッキングロールの上流側の紙シートに大きな張力が加えられることになる。そこで、バッキングロールの速度基準を一時的に低下させて、塗工停止時にバッキングロールの速度の増加を抑制する。すなわち、バッキングロールの回転速度の増加により生じる上流側の紙シートの張力を調整するものである。 When the coating is stopped, the blade is detached, and the load applied to the backing roll is reduced. Therefore, the rotational speed of the backing roll is increased, and a large tension is applied to the paper sheet on the upstream side of the backing roll. Therefore, the speed reference of the backing roll is temporarily reduced to suppress an increase in the speed of the backing roll when the coating is stopped. That is, the tension of the upstream paper sheet caused by the increase in the rotation speed of the backing roll is adjusted.
また、請求項3の発明に係る紙用の塗工機は、前記塗工停止信号により、前記バッキングロールの速度基準を所定時間低下させることを特徴としている。 A paper coating machine according to a third aspect of the present invention is characterized in that the speed reference of the backing roll is lowered for a predetermined time by the coating stop signal.
すなわち、塗工停止信号により、バッキングロールの速度基準を低下させると共に、該バッキングロールの下流側のドライヤ装置の設定張力を低下させるようにしたものである。 That is, the coating roll stop signal lowers the backing roll speed reference and lowers the set tension of the dryer device downstream of the backing roll.
また、請求項4の発明に係る紙用の塗工機は、前記塗工信号により、バッキングロールの上流側の前記張力制御装置を停止させることを特徴としている。 A paper coating machine according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the tension control device on the upstream side of the backing roll is stopped by the coating signal.
すなわち、ブレードの離脱後にあってはバッキングロールの下流側の張力制御装置のみによって紙シートに付与される張力を調整するようにしたものである。 That is, after the blade is detached, the tension applied to the paper sheet is adjusted only by the tension control device on the downstream side of the backing roll.
この発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止によって紙シートに塗工液が供給されず、該紙シートの伸び率が減少した場合でも、付与される張力が小さくなる。このため、断紙の発生を極力防止できる。 According to the paper coating machine according to the present invention, even when the coating liquid is not supplied to the paper sheet by stopping the coating, and the elongation rate of the paper sheet decreases, the applied tension becomes small. For this reason, generation | occurrence | production of a paper break can be prevented as much as possible.
また、請求項2の発明に係る紙用の塗工機によれば、ブレードの離脱による負荷の減少によってバッキングロールの回転速度が増加しようとしても、速度基準が低下するから、実速度を増加させることがない。このため、バッキングロールの上流側での紙シートの張力が増加することがないから、断紙の発生を極力防止できる。 In the paper coating machine according to the second aspect of the present invention, even if an attempt is made to increase the rotation speed of the backing roll due to a decrease in the load due to the separation of the blade, the speed reference is lowered, so the actual speed is increased. There is nothing. For this reason, since the tension of the paper sheet on the upstream side of the backing roll does not increase, the occurrence of paper breaks can be prevented as much as possible.
また、請求項3の発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止と共に、バッキングロールの上流側と下流側とのいずれの側においても、紙シートの張力を増加させず、したがって、より確実に断紙を防止することができる。
In addition, according to the paper coating machine according to the invention of
また、請求項4の発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止時にあっては張力の変動が大きいため、バッキングロールの上流側と下流側の両方の張力制御装置によって張力の制御を行うと、張力変動に対する応答が遅くなって、変動に対する追随が不安定となってしまうおそれがある。これに対して、バッキングロールの下流側の張力制御装置のみによって張力を調整することとすれば、張力の大きな変動にも、塗工停止時の動作に対しては迅速に対応することができる。 Further, according to the paper coating machine according to the invention of claim 4, since the fluctuation of the tension is large when the coating is stopped, the tension control device on both the upstream side and the downstream side of the backing roll controls the tension. When the control is performed, the response to the fluctuation in tension becomes slow, and the follow-up to the fluctuation may become unstable. On the other hand, if the tension is adjusted only by the tension control device on the downstream side of the backing roll, it is possible to quickly cope with an operation at the time of stopping the coating even if the tension changes greatly.
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る紙用の塗工機を具体的に説明する。図1にこの発明に係る紙用の塗工機1の概略の構成を示してある。この塗工機1は抄紙機で抄造された紙を乾燥するためのドライヤパートの途中に設けられており、例えば多数の群からなるドライヤパートの後方の段となる第6群と第7群のドライヤ群の間に設けられている。すなわち、前段の図示しないドライヤ群を通過した紙シートLは矢標Pで示す方向に走行してこの塗工機1を通り、後段の後述するドライヤ群に給送されるようにしてある。
The paper coating machine according to the present invention will be specifically described below based on the preferred embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a
前段のドライヤ群から給送される紙シートLは上流側張力検出器2を通過して当該位置における張力が検出される。この張力検出器2の下流側には、ガイドロール3,4が配されており、ガイドロール4の下流側にバッキングロール5が配されている。紙シートLはこのバッキングロール5の一部を巻回するように案内されるようにしてある。なお、紙シートLは、入口側ロール6と出口側ロール7とに案内されてバッキングロール5に所望の角度で巻回するようしてある。
The paper sheet L fed from the preceding dryer group passes through the
前記バッキングロール5に巻回された紙シートLの、上流側にはファウンテン8が、その先端のノズルを臨ませて配されており、下流側にはブレード9が脱着自在に設けられている。このバッキングロール5の下流にはガイドロール10が設けられて、このガイドロール10の下流に熱風式のドライヤ11,12が設けられている。この熱風式ドライヤ12の下流に、下流側張力検出器13が設けられて、当該位置における紙シートLの張力が検出される。この下流側張力検出器13の下流側に後段のドライヤ群14が配設されている。
A
なお、前記上流側張力検出器2とガイドロール3,4、バッキングロール5、入口側ロール6、出口側ロール7、ガイドロール10、下流側張力検出器13とにより紙シートLの走行駆動が行われる。
The
紙シートLへの塗工液の塗工は、該紙シートLがバッキングロール5を通過する際に行われる。すなわち、紙シートLがバッキングロール5に至ると、前記ファウンテン8のノズルから塗工液の噴射を受け、次いでブレード9によって表面に付着した塗工液が掻き落とされる。これにより、紙シートLの表面の塗工液の厚さが均一化される。表面に塗工液が塗布された紙シートLは、前記熱風式ドライヤ11,12に給送されて、内部で加熱されて乾燥される。その後、後段のドライヤ群14に給送されて、さらに乾燥されることになる。
The application of the coating liquid to the paper sheet L is performed when the paper sheet L passes the backing roll 5. That is, when the paper sheet L reaches the backing roll 5, the coating liquid is ejected from the nozzle of the
摩耗等によって前記ブレード9を、交換する場合にはこの塗工機1を停止する必要がある。この塗工停止時の動作を、図2および図3に示すタイムチャートを参照して説明する。これらの図において、逆三角形で示す位置で塗工停止信号Sが出力されるものとする。
When the blade 9 is replaced due to wear or the like, the
図2はバッキングロール5の下流側における設定張力の調整を示しており、塗工停止信号Sが発せられると、所定時間t1の経過を待ってバッキングロール5の下流側の設定張力を所定時間t2をかけて低減させる。この張力の低減は主として、バッキングロール5の下流側に設けられているドライヤ群14の回転速度を低下させることにより行う。
FIG. 2 shows the adjustment of the set tension on the downstream side of the backing roll 5. When the coating stop signal S is issued, the set tension on the downstream side of the backing roll 5 is set for a predetermined time after the elapse of the predetermined time t 1. reduce over a period of t 2. This reduction in tension is mainly performed by reducing the rotational speed of the
図3はバッキングロール5の速度基準の調整を示しており、塗工停止信号Sが発せられると、所定時間t3の経過を待ってバッキングロール5の速度基準を過渡的に低下させる。その後所定時間t4 が経過したならば、過渡的に元の速度基準に復帰させる。これは、塗工停止信号Sが発せられると、前記ブレード9がバッキングロール5から離脱することになり、それまで該バッキングロール5に加えられていた負荷が急激に減少して、該バッキングロール5の回転速度が一時的に増加するから、速度基準を低下させてバッキングロール5の回転速度の増加を実質的に抑制するためである。その後、紙シートLの走行状態が安定して不用意に断紙が生じない状態となるのを待って、すなわち所定時間t4の経過を待って元の速度基準に復帰させる。 FIG. 3 shows the adjustment of the speed reference of the backing roll 5. When the coating stop signal S is issued, the speed reference of the backing roll 5 is transiently lowered after a predetermined time t 3 has elapsed. Thereafter, when the predetermined time t 4 has elapsed, the original speed reference is transiently restored. This is because when the coating stop signal S is generated, the blade 9 is detached from the backing roll 5, and the load applied to the backing roll 5 is drastically reduced until the backing roll 5. This is to temporarily increase the rotational speed of the backing roll 5 by lowering the speed reference. After that, the paper sheet L is returned to the original speed reference after the running state of the paper sheet L is stable and the paper sheet is not inadvertently cut, that is, after a predetermined time t 4 has elapsed.
さらに、前記塗工停止信号Sが発せられると、バッキングロール5の上流側にある前記上流側張力検出器2の検出動作を停止させるようにしてある。これは、塗工停止時にバッキングロール5の上下流にそれぞれ設けた上流側張力検出器2と下流側張力検出器13とのいずれもで張力検出を行い、その検出結果に基づいて塗工機1の運転制御を行うと、それぞれに対応した制御が行われることになり、張力の変化に対して迅速に追随できない状態となるので、バッキングロール5の下流側にある下流側張力検出器13のみによって張力の変動を補正させるようにしたものである。塗工停止後の下流側張力制御である図示しない前乾燥用ドライヤ〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御は、通常の制御区間であるバッキングロール5〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御とは異なるため、ブレード脱信号により制御ゲインを前乾燥用ドライヤ〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御とバッキングロール5〜後乾燥用ドライヤ14間張力制御で切り替えている。これによって、張力制御の応答は、前乾燥用ドライヤ〜後乾燥用ドライヤ14の張力制御の方が、バッキングロール5〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御より、塗工停止時の張力の変動に迅速であり、断紙の発生を極力防止することができる。
Furthermore, when the coating stop signal S is issued, the detection operation of the
次に、塗工停止時に手動によって張力を調整する場合の塗工機とこの発明に係る塗工機1とにおける塗工停止前後における張力の変動を測定したので、その結果を図4および図5に基づいて説明する。図4はこの発明に係る塗工機1による張力測定結果を示し、図5は従来の手動による張力測定結果を示している。これらの図における、BKR(バッキングロール)上流側張力とBKR下流側張力とを比較すると、図4に示す測定結果の方が塗工停止前後における差が小さく、したがって、塗工停止時に紙シートLに係る張力が小さくなり、断紙の発生を極力防止できる。なお、前記所定時間t1〜t4の値は作業者による手動操作によって任意のものに設定できるようにしてある。
Next, since changes in tension were measured before and after the coating was stopped in the coating machine for manually adjusting the tension when the coating was stopped and the
この発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止時に人手によらず断紙を防止して停止させることができる。このため、塗工機の操業効率を高くすることができ、製紙工場におけるコート紙の生産性の向上に寄与できる。 According to the paper coating machine according to the present invention, it is possible to prevent paper from being stopped and stop it when the coating stops. For this reason, the operation efficiency of the coating machine can be increased, and it can contribute to the improvement of the productivity of the coated paper in the paper mill.
L 紙シート
1 塗工機
2 上流側張力検出器
5 バッキングロール
6 入口側ロール
7 出口側ロール
8 ファウンテン
9 ブレード
11 熱風式ドライヤ
12 熱風式ドライヤ
13 下流側張力検出器
14 後段のドライヤ群
11 Hot air dryer
12 Hot air dryer
13 Downstream tension detector
14 Rear dryer group
Claims (4)
塗工停止信号により、バッキングロールの下流に配された後乾燥用の前記ドライヤ装置の設定張力を低下させることを特徴とする紙用の塗工機。 Supply a coating liquid to a paper sheet that is wound around a part of a backing roll disposed between an upstream pre-drying dryer and a downstream post-drying dryer, In a paper coating machine provided with a blade that scrapes off the supplied coating liquid, and provided with tension control devices on the upstream side and the downstream side of the backing roll,
A paper coating machine characterized by lowering a set tension of the dryer device for drying after being arranged downstream of a backing roll by a coating stop signal.
塗工停止信号により、前記バッキングロールの速度基準を所定時間低下させることを特徴とする紙用の塗工機。 Supply a coating liquid to a paper sheet that is wound around a part of a backing roll disposed between an upstream pre-drying dryer and a downstream post-drying dryer, In a paper coating machine provided with a blade that scrapes off the supplied coating liquid, and provided with tension control devices on the upstream side and the downstream side of the backing roll,
A paper coating machine, wherein a speed reference of the backing roll is lowered for a predetermined time by a coating stop signal.
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