JP2622288B2 - コータ乾燥装置 - Google Patents

コータ乾燥装置

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JP2622288B2 JP1132886A JP13288689A JP2622288B2 JP 2622288 B2 JP2622288 B2 JP 2622288B2 JP 1132886 A JP1132886 A JP 1132886A JP 13288689 A JP13288689 A JP 13288689A JP 2622288 B2 JP2622288 B2 JP 2622288B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コータの乾燥装置に関する。
〔従来の技術〕
従来型の紙コータ機械の装置全体の概念図を第10図
に、また従来型の熱風乾燥の代表例としてのオバリー乾
燥装置を第11図、第12図に示す。
まず第10図について説明すると、11は給紙部であり、
原紙1は矢印Aで示すラインを経由して、塗工部2へ進
む。塗工部2は、原紙1に塗工すべき液4を塗布するセ
クションであるが、この図においては2つのロールで塗
布するタイプを示している。即ち、アプリケータロール
3により持ち上げられた液4が、バッキングロール5と
の僅かな間隙を通過する際に発生するニップ圧力によ
り、原紙1に押し付けられて塗布されるものである。塗
工紙1aはブレード6で所定の塗布量になるように加圧さ
れ、余剰の液4が掻き落とされる。
次にブレード6部を通過した塗工紙1aは、ドライヤセ
クション7へ導かれ、第11図及び第12図に示すようなス
リットSから吹き出す熱風により、塗工紙1aの表面から
乾燥が促進される。ドライヤセクション7を通過した塗
工紙1aは、内部に蒸気を通し、かつ表面をクロムメッキ
したシリンダドライヤ8により乾燥の仕上げがなされ、
リール9に巻き取られる。
ここでオバリー乾燥装置について、紙流れ方向の断面
図を示す第11図及び全体斜視図を示す第12図により説明
する。なお、第12図においては第11図に示す本体13の表
示は省略してある。上記オリバー乾燥装置において塗工
紙1aは、第11図に矢印Aで示す方向より入ってくる。10
は支持ロール、12はエアフォイルノズルで、矢印Dで示
す向きに熱風を塗工紙1aに吹きつける。なお、熱風用の
空気は本体13の外部より第12図に示すように供給ヘッダ
14へ入り、更に破線で示す開口部を通してノズルヘッダ
15へ流れ、更に矢印Eで示すようにエアフォイルノズル
12へ流れ込み、先端スリット部Sより外へ吹き出る。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の紙コータ機械においては、前述のように塗工部
で原紙に液を塗布するが、幅方向において塗工量に±2g
/m2程度のばらつきが存在しており、熱風並びにシリン
ダドライヤによる乾燥終了時の塗工紙の水分は紙幅方向
で±1〜2%程度ばらついていた。上記水分にばらつき
がある場合には、塗工紙にカール現象やしわを発生し、
更に次工程における印刷時のハンドリングの際のテンシ
ョンコントロールなどに悪影響を及ぼしていた。そのた
め、紙幅方向の水分分布をいかに制御するかが問題とな
っていた。
本発明は上記課題を解決しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、塗工部にて塗工された塗工紙の走行経路に
ドライヤが設けられたコータ乾燥装置において、上記走
行経路に設けられた紙幅方向の水分値分布を検出する水
分検知装置と紙幅方向の部分を部分加熱する誘電加熱装
置、および上記水分検知装置より信号を入力し上記誘電
加熱装置を制御する制御装置を備えたことを特徴として
いる。
〔作用〕
上記において、塗工紙は、含有する水分値の紙幅方向
のプロファイルが水分検知装置により検出される。上記
プロファイル信号は制御装置に入力され、同制御装置は
紙幅方向の水分の多い部分を加熱するように誘電加熱装
置を制御する。このため、塗工紙はドライヤによる一様
な加熱の他に、更に水分の多い部分は部分的に加熱され
る。
上記により、塗工紙の幅方向の水分の多い部分を誘電
加熱装置が部分的に加熱するため、水分プロファイルが
均一化でき、紙のカール、しわの発生が抑制でき、印刷
時におけるテンションコントロールへの悪影響が防止で
きる。
また、上部局部加熱は、高周波電界による内部発熱の
ため、エネルギ効率が高く、省エネルギが実現できる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図に示す。
第1図に示す本実施例は、給紙部11より供給された原
紙1がアプリケータロール3とバッキングロール5とブ
レード6よりなる塗工部2にて塗工され、上記原紙1に
塗工が施された塗工紙1aがドライヤセクション7及びシ
リンダドライヤ8を経て乾燥されリール9により巻き取
られるコータ乾燥装置において、上記塗工部2とドライ
ヤセクションの間に設けられ塗工紙の紙幅方向を部分的
に加熱する誘電加熱装置17、上記シリンダドライヤ8と
リール9の間に設けられ紙幅方向の水分値分布を検出す
る水分検知装置16、および同水分検知装置16より水分値
分布信号を入力し誘電加熱装置17を制御する制御装置15
を備えている。
上記において、給紙部11より供給された原紙1は、塗
工部2にて塗工され塗工紙1aとなる。上記塗工が施され
た塗工紙1aは、水分検知装置16が検出した紙幅方向の水
分値分布を入力する制御装置15により制御される誘電加
熱装置17によって、紙幅方向の水分値の高い部分が部分
加熱され、水分値分布の均一化がはかられる。同水分値
分布の均一化がはかられた塗工紙1aは、ドライヤセクシ
ョン7で乾燥され、更にシリンダドライヤ8により仕上
乾燥された後、リール9に巻き取られる。ここで、水分
検知装置16としては、静電容量を利用するもの、赤外線
を利用するもの、水分を電気抵抗として検出するもの等
が挙げられるが、いずれかに限定されるものではない。
次に誘電加熱装置17について説明する。
同装置17は、第1図で示すように塗工紙水分が比較的
高い所に配設されるものである。即ち、ブレード6を出
た直後で30〜40%の水分を有している場所が適当であ
る。なお上記誘電加熱装置17の電極としては、平行平板
電極、格子電極など種々考えられる。ここでは、その種
類、塗工紙に対する配設位置、配設数、配設ピッチ、誘
電加熱装置の移動の可否等を限定するものではない。
上記誘電加熱装置17について、格子電極18を用いた場
合の正面図及び側面図を第2図(a)(b)に示す。こ
こに格子電極18は、通常、径が5〜10mm程度の銅パイプ
や真ちゅう棒が適用され、その長さは塗工紙1aの幅方向
の制御をするために60〜100mm程度とし、第2図(a)
に示すように塗工紙長手方向に所望数のユニットを塗工
紙幅方向に複数群設置する。長手方向での電極間距離は
50〜60mm程度が適当である。また、一群の塗工紙幅方向
長さは水分ムラの発生ピッチ(実績値)より60〜100mm
程度が適当である。配線は(+)極と(−)極を各々集
めて上記格子電極18の各群毎にスイッチ19を介して高周
波電源20に接続するものである。なお、スイッチ19と高
周波電源20はそれぞれ第1図に示す制御装置15内に設け
られる。
第3図は第2図に示す格子電極18に代えて平板電極21
を利用した例である。塗工紙幅方向に群列を形成し、塗
工紙長手方向に数ユニットの構成とする点は格子電極18
の場合と同様であり、群の塗工紙幅方向長さも格子電極
18の場合と同程度である。ただ、格子電極18と違って平
板電極21の場合は、第3図(b)(側面図)に示すよう
に塗工紙1aを挟んで電極21を設置するものである。な
お、第2図及び第3図ともに塗工紙1aと電極18,21が直
接接触することは、塗工紙1aの破損や電極の摩耗を回避
することができない点で適当でないが、その加熱効果を
向上させるためには両者を極力近づけて配置することが
望ましい、しかし、本実施例ではそのための塗工紙1a並
びに電極18,21の保持方法、塗工紙1aと電極18,21との距
離などは特に限定されるものではない。
次に、第4図及び第5図に示す例について説明する。
第4図は第2図と同じく誘電加熱装置17として格子電極
18を用いた例であるが、第2図の例と異なる点は塗工紙
長手方向に数ユニット設けた格子電極を一群だけ有し、
その群全体22を塗工紙幅方向にトラバースする構造とし
たものである。その他の部分は第2図に示した例と同様
であるので、ここではそれらの説明は省略する。なお、
トラバースの手段としてはガイドレール上を摺動させる
などの各種手段が採用し得るもので、その手段を特に限
定するものではない。また、図示し前述したように、複
数の電極ユニットを有する群数を一群として示している
が、この例では群単位で紙幅方向にトラバースすること
が重要であり、群数は一群に限定されるものではない。
第5図に示す例は第4図に示す格子電極18に代えて平
板電極21を使用するものであり、その他は第4図と同様
に電極が群単位で紙幅方向にトラバースするようにされ
ている。
次に、以上のような構成を有する水分検知装置16と誘
電加熱装置17の制御について説明する。前述した水分検
知装置16と誘電加熱装置17との制御については種々考え
られるが、ここでは塗工紙幅方向のある位置で基準設定
水分値を越えた場合にその箇所を水分検知装置が検出
し、ON−OFFリレーにより相当位置の誘電加熱装置群が
作動し、あるいは相当位置に誘電加熱装置がトラバース
して水分量の多い部分を局所的に作動加熱する例、並び
にこれらに加えて単にその箇所を加熱するだけでなく、
蒸発させるべき余剰の水分量と加熱装置に印加する電極
間電圧との相関を予め演算設定しておき、余剰の水分量
に見合う電力を電極へ入力するように制御する例につい
て説明する。
なお、その他にも種々制御例が考えられるが、原則と
して、前述したように塗工紙の幅方向における水分プロ
ファイルを検出し、その検出値をフィードバックして余
剰水分量をもつ部位で誘電加熱装置を作動させ、塗工紙
水分の均一化を狙うものであれば、その制御方法を特に
限定するものではない。
ここで、まず前者の制御例について第6図により説明
する。第6図において、水分検知装置16が紙幅方向に走
査して水分プロファイル25を検出する。図中で24は予め
設定された水分値基準設定ラインであり、水分検知装置
16によって検出された水分プロファイル25中に、前記水
分値基準設定ライン24をオーバーしている部分がある
と、リレースイッチ26により相当位置に配置された誘電
加熱装置のON−OFFスイッチ19がONとなり、同位置の加
熱装置が作動するか、あるいは相当する箇所に誘電加熱
装置群がトラバースしてきて作動するものである。な
お、上記リレースイッチ26は第1図に示す制御装置15内
設けられる。
第6図では一群の加熱装置22が相当位置にトラバース
してスイッチ19がONされる例を示している。後者の例は
第6図に示す例を更に発展させたもので、第7図はその
概念を示すが、予め余剰塗工紙水分量とその水分量を取
り除くのに必要な熱量との関係、更に電極間電圧との関
係を演算装置27が演算を行って求め、入力容量の制御を
も併せて実施するものである。なお、上記リレースイッ
チ26と演算装置27は第1図に示す制御装置15内に設けら
れる。
上記第6図及び第7図において、水分検知装置16の検
出位置にもとづく誘電加熱装置17の加熱位置制御は通常
の制御方法により行う。
次に誘電加熱について説明する。塗工紙1aに誘電加熱
を適用した場合を第8図及び第9図に示す。第8図に示
すものは格子電極18を使用する例であり、第9図は平板
電極21を使用する例を示している。いずれの場合も矢印
で示すような(+)極から(−)極に向かう電界28,28a
が発生し、E2・f・ε・tanδに比例した電力が被加熱
物に吸収される。ここに、fは周波数、Eは電界の強
さ、εは被加熱物の比誘電率、tanδは被加熱物の誘電
損係数である。ところで、紙と水分のε・tanδの値を
調べると後者(水分)の方が20〜30倍とその値が大き
く、従って水分の多い所に選択的に加熱が集中すること
になる。本実施例はこの原理を応用したものであり、こ
のため上記制御は容易に行うことができる。
上記により、塗工紙の幅方向の水分の多い部分を誘電
加熱装置が部分的に加熱するため、水分プロファイルが
均一化でき、紙のカール、しわの発生が抑制でき、印刷
時におけるテンションコントロールへの悪影響が防止で
きる。
また、上部局部加熱は、高周波電界による内部発熱の
ため、エネルギ効率が高く、省エネルギーが実現でき
る。
〔発明の効果〕
本発明は、塗工部にて塗工された塗工紙の走行経路に
ドライヤが設けられたコータ乾燥装置において、上記走
行経路に設けられた紙幅方向の水分値分布を検出する水
分検知装置と紙幅方向の水分の多い部分を部分加熱する
誘電加熱装置を設け、上記水分検知装置より信号を入力
し誘電加熱装置を制御する制御装置を備えることによっ
て、塗工紙の幅方向の水分の多い部分を誘電加熱装置が
部分的に加熱するため、水分プロファイルが均一化で
き、紙のカール、しわの発生が抑制でき、印刷時におけ
るテンションコントロールへの悪影響が防止できる。
また、上記局部加熱は、高周波電界による内部発熱の
ため、エネルギ効率が高く、省エネルギが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の説明図、第2図は上記一実
施例の誘電加熱装置に格子電極を用いた場合の説明図、
第3図は上記一実施例の誘電加熱装置に平板電極を用い
た場合の説明図、第4図は上記一実施例の誘電加熱装置
にトラバースする格子電極を用いた場合の説明図、第5
図は上記一実施例の誘電加熱装置にトラバースする平状
電極を用いた場合の説明図、第6図は上記一実施例の制
御の説明図、第7図は上記一実施例の演算処理を含む制
御の説明図、第8図は上記一実施例の誘電加熱装置が格
子電極の場合の電界の作用説明図、第9図は上記一実施
例の誘電加熱装置が平板電極の場合の電界の作用説明
図、第10は従来の装置の説明図、第11図は上記従来の装
置のドライヤセクションの断面図、第12図は上記従来の
装置のドライヤセクションの斜視図である。 1……原紙、1a……塗工紙、2……塗工部、 3……アプリケータロール、4……塗工液、 5……バッキングロール、6……ブレード、 7……ドライヤセクション、8……ドライヤ、 9……リール、11……給紙部、 16……水分検知装置、17……誘電加熱装置、 18……格子電極、19……スイッチ、 20……高周波電源、21……平板電極、 22,23……加熱装置群、 24……水分値基準設定ライン、 25……水分プロファイル、 26……リレースイッチ、27……演算装置、 28,28a……電界。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塗工部にて塗工された塗工紙の走行経路に
    ドライヤが設けられたコータ乾燥装置において、上記走
    行経路に設けられた紙幅方向の水分値分布を検出する水
    分検知装置と紙幅方向の部分を部分加熱する誘電加熱装
    置、および上記水分検知装置より信号を入力し上記誘電
    加熱装置を制御する制御装置を備えたことを特徴とする
    コータ乾燥装置。
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