JP2800908B2 - Calendar processing method for paper sheet - Google Patents
Calendar processing method for paper sheetInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ドライヤーで乾燥され
た後の紙について、平滑・光沢等その表面状態を改善処
理する装置および処理する方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for improving the surface condition such as smoothness and gloss of paper after being dried by a dryer.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、製紙工場では、抄紙された紙を
ドライヤーで乾燥した後に表面処理を施す装置としてカ
レンダ装置が用いられている。その代表的なものは、チ
ルドニップカレンダ、ソフトニップカレンダ及びスーパ
ーカレンダである。このうち、チルドニップカレンダ、
ソフトニップカレンダは、抄紙機のドライヤ後に付設さ
れてオンラインで紙シートの表面性を改質する装置であ
る。チルドニップカレンダは、金属製のチルドロールど
うしで一対以上のニップを構成するものであり、一方、
ソフトニップカレンダは、金属製のチルドロールと弾性
を有するショアD硬度が90度前後の樹脂ロールとから
構成され、樹脂ロールの周面上に一対のみのニップを形
成したものである。また、スーパーカレンダは、弾性を
有するショアD硬度が80度前後のコットンロールとチ
ルドロールとを垂直方向に交互に配列したものであっ
て、オフラインで紙シートの巻取を高圧多ニップ処理
し、グラビヤ印刷紙のような高平滑な紙の製造に使用さ
れている。2. Description of the Related Art Generally, in a paper mill, a calendar device is used as a device for performing surface treatment after drying paper made with a dryer. Typical examples are a chilled nip calendar, a soft nip calendar, and a super calendar. Of these, the chilled nip calendar,
The soft nip calender is a device that is attached after the dryer of the paper machine to modify the surface properties of the paper sheet online. A chilled nip calendar is one in which a pair of or more nips are made of metal chill rolls.
The soft nip calender is composed of a chill roll made of metal and a resin roll having an elastic Shore D hardness of about 90 degrees, and has only one pair of nips formed on the peripheral surface of the resin roll. In addition, the super calendar is one in which cotton rolls and chilled rolls having an elastic Shore D hardness of about 80 degrees are alternately arranged in a vertical direction, and the paper sheet is wound off-line by high-pressure multi-nip processing, It is used in the production of highly smooth paper, such as gravure printing paper.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記したような各種の
カレンダ装置で処理された紙シートは、チルドニップカ
レンダとソフトニップカレンダ、及びスーパーカレンダ
のそれぞれの間で明確な相違が見られる。抄紙機で乾燥
された直後の紙シートの厚さは不均一であるが、この紙
シートが上記カレンダ装置のニップを通過して処理され
ることにより、その表面状態がどの様に変化するかを紙
シートの流れに直行する断面について考えると、次のよ
うなことが言える。The paper sheets processed by the various types of calenders described above have distinct differences between the chilled nip calender, the soft nip calender, and the super calender. Although the thickness of the paper sheet immediately after being dried in the paper machine is not uniform, the paper sheet is processed through the nip of the calendar device, and how the surface state changes is examined. Considering the cross section perpendicular to the flow of the paper sheet, the following can be said.
【0004】先ず、金属製チルドロールによりニップを
構成するチルドニップカレンダでは、紙シート表面の凸
部が押さえられ平坦になるが、凹部では金属製チルドロ
ールの表面に接触しても加圧することができず、結局、
紙シートの厚さは均一になるが密度は均一とならない。[0004] First, in a chilled nip calendar in which a nip is formed by a metal chill roll, a convex portion on the surface of a paper sheet is pressed and flattened. I can't do it,
The thickness of the paper sheet is uniform but the density is not uniform.
【0005】次に、弾性ロールと金属製チルドロールで
ニップを構成するソフトニップカレンダでは、ニップに
抄紙機で乾燥された直後で厚さが不均一な紙シートが通
過すると、金属製チルドロール面に接する紙シート表面
は、ロールの平滑な面によって平坦に変形する。ところ
が、チルドロール側が平坦に処理される際に、その紙シ
ート裏面側に当たる弾性ロール側の紙シート表面には、
その本来の凹凸に加えてチルドロール側の凹凸が加わっ
て複雑な凹凸が現れる。しかし、弾性ロールは、その弾
性によって凹凸に対応した形で変形することが可能なの
で、紙表面の凹部も加圧処理することができる。そし
て、紙シートは、厚さは不均一であるが密度が均一とな
り、チルドロール側の紙シート表面には、ロールの表面
平滑が転写されて平滑、光沢が付与される。Next, in a soft nip calender in which a nip is composed of an elastic roll and a metal chill roll, when a paper sheet having an uneven thickness immediately after being dried by a paper machine passes through the nip, the metal chill roll surface is formed. Is deformed flat by the smooth surface of the roll. However, when the chilled roll side is processed flat, the paper sheet surface of the elastic roll side, which hits the back side of the paper sheet,
Complex irregularities appear due to the irregularities on the chill roll side in addition to the original irregularities. However, since the elastic roll can be deformed by the elasticity in a form corresponding to the unevenness, the concave portion on the paper surface can be subjected to the pressure treatment. Then, the paper sheet has a non-uniform thickness but a uniform density, and the surface smoothness of the roll is transferred to the surface of the paper sheet on the chill roll side to impart smoothness and gloss.
【0006】紙の印刷適性、印刷面感においては、密度
が均一なソフトニップカレンダ処理品の方が、インクの
吸収、定着が均一であり、密度が不均一なチルドニップ
カレンダ処理品より優れている。[0006] In terms of printability and surface appearance of paper, a soft nip calendered product having a uniform density is superior to a chilled nip calendered product having a uniform ink absorption and fixing and nonuniform density. I have.
【0007】また、スーパーカレンダは、コットンロー
ルとチルドロールを垂直方向に交互に配列し、高圧多ニ
ップ処理するものであり、グラビヤ印刷紙のように高平
滑な紙を製造するのに適している。しかし、スーパーカ
レンダでは、コットンロールの上下にはチルドロールが
接触してニップを構成しているため、コットンロールの
1回転当たり2度の線圧を受けることになり、ショアD
硬度75〜85度と低いコットンロールは、線圧を受け
る箇所の弾性変形が大きく、短時間での線圧の繰り返し
は、熱応力ヒステリシスから原形に復帰することができ
ずに破損する等のトラブルが起り易い。このため、スー
パーカレンダは、原紙を抄く抄紙機スピードより遅くし
てオフラインで設備されている。[0007] The super calender is one in which cotton rolls and chilled rolls are alternately arranged in the vertical direction and subjected to a high-pressure multi-nip process, and is suitable for producing highly smooth paper such as gravure printing paper. . However, in the super calendar, the nip is formed by the contact of the chill rolls on the upper and lower sides of the cotton roll, so that the cotton roll receives a linear pressure of 2 degrees per rotation of the cotton roll.
Cotton rolls with a hardness of 75 to 85 degrees are low in elastic deformation at locations where they are subjected to linear pressure, and repeated linear pressures in a short time cannot return to the original shape from thermal stress hysteresis, causing troubles such as breakage. Is easy to occur. For this reason, the super calendar is installed off-line at a speed lower than the speed of the paper machine for making the base paper.
【0008】ソフトニップカレンダに使用される弾性ロ
ールは、金属ロールの表面に耐熱性合成樹脂層を設けた
ものであって、樹脂層の厚さは、放熱性を考慮して10
mm前後とし、ショアD硬度85〜95度とコットンロ
ールより高めにして弾性変形量を小さくし、さらに、樹
脂ロールの円周上には1カ所だけチルドロールとニップ
を構成する構造として、弾性変形後の原形復元に時間を
とり、弾性ロール樹脂層の寿命を延ばすことによりオン
ラインで稼働できるようにしている。The elastic roll used for the soft nip calender has a heat-resistant synthetic resin layer provided on the surface of a metal roll.
mm, the Shore D hardness is 85-95 degrees, which is higher than that of the cotton roll to reduce the amount of elastic deformation, and furthermore, elastic deformation as a structure that forms only one chilled roll and nip on the circumference of the resin roll It takes time to restore the original shape later and extends the life of the elastic roll resin layer so that it can be operated online.
【0009】しかし、ソフトニップカレンダ処理品は、
チルドニップカレンダ処理品より優れた表面性を有する
が、ニップ処理回数が少なく、また樹脂ロールの硬度が
コットンロールより高いために、スーパーカレンダ処理
品の紙シート表面性には遠く及ばない。However, the soft nip calendered product is
Although it has better surface properties than the chilled nip calendered product, the number of times of nip treatment is small and the hardness of the resin roll is higher than that of the cotton roll, so it is far from the surface of the paper sheet of the super calendered product.
【0010】また、最近、紙表面性の一層の改善のた
め、チルドロールの温度を150℃前後にした高温ソフ
トニップカレンダ処理も提案されており、弾性ロールの
寿命をさらに短命化させる方向にある。耐熱性樹脂の開
発も進んでいるが、基本的には耐熱性を増加させると、
樹脂層の硬度は高くなる傾向にあり、紙表面の処理特性
とは反しているのが現状である。[0010] Recently, in order to further improve the paper surface properties, a high-temperature soft nip calendering treatment in which the temperature of the chill roll is set to about 150 ° C has been proposed, and the life of the elastic roll is further shortened. . Development of heat-resistant resin is also progressing, but basically, when heat resistance is increased,
At present, the hardness of the resin layer tends to be high, which is contrary to the processing characteristics of the paper surface.
【0011】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みて、紙シートにスーパーカレンダ並の平滑、光沢を付
与することができ、しかも高速処理適性に優れているた
めにオンラインでの処理が可能であり、加えて弾性ロー
ルに見られるような寿命が短いとの問題を解消した、紙
シート表面の処理装置及び処理方法を提供するものであ
る。In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention can provide a paper sheet with the same smoothness and gloss as a super calendar, and has excellent suitability for high-speed processing. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for treating the surface of a paper sheet, which is capable of solving the problem that the service life is short as seen in the elastic roll.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本願第1発明に係る紙シ
ートの表面処理装置は、円筒状固定ビームと、この固定
ビームの外周面をガイド部材による間隙を残して被覆し
且つ弾性合成樹脂製の外層を有する回転可能なチューブ
状スリーブと、このチューブ状スリーブに対向接触して
回転駆動する表面平滑な金属ロールと、前記金属ロール
と前記スリーブとの対向接触位置で前記スリーブの内面
側に対して摺動しながら押圧する凹曲面を有する加圧シ
ューとを具備することを特徴とし、また、本願第2発明
に係る表面処理装置は、前記固定ビームと前記スリーブ
との間隙にスリーブ冷却用に温度調節された潤滑油を供
給することを特徴とし、本願第3発明に係る表面処理装
置は、前記スリーブの弾性合成樹脂製の外層がショアD
硬度40〜70度であることを特徴とし、本願第4発明
に係る表面処理装置は、前記スリーブの弾性合成樹脂製
の外層表面がJIS B 0601で規定される表面粗
さ(Rmax)20ミクロン以下であることを特徴と
し、本願第5発明に係る表面処理装置は、前記加圧シュ
ーの凹曲面が、金属ロールの外周面と同心円で且つやや
長径の円弧をなすことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a paper sheet surface treating apparatus which covers a cylindrical fixed beam and an outer peripheral surface of the fixed beam except for a gap formed by a guide member and is made of an elastic synthetic resin. A rotatable tubular sleeve having an outer layer, a metal roll having a smooth surface that is rotated in contact with the tubular sleeve in opposition, and at an opposing contact position between the metal roll and the sleeve, with respect to the inner surface side of the sleeve. And a pressure treatment shoe having a concave curved surface for pressing while sliding. Further, the surface treatment apparatus according to the second invention of the present application provides a space between the fixed beam and the sleeve for cooling the sleeve. The surface treatment device according to the third invention of the present application is characterized in that a temperature-controlled lubricating oil is supplied, and the outer layer made of an elastic synthetic resin of the sleeve has a Shore D
The surface treatment apparatus according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that the outer surface of the sleeve made of an elastic synthetic resin has a surface roughness (Rmax) of 20 microns or less as defined by JIS B0601. In the surface treatment apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the concave surface of the pressure shoe is concentric with the outer peripheral surface of the metal roll and forms an arc having a slightly longer diameter.
【0013】更に、本願第6発明に係る紙シートの表面
処理方法は、円筒状の固定ビームの外周面をガイド部材
による間隙を残して被覆した弾性合成樹脂製外層のチュ
ーブ状スリーブと、回転駆動する表面平滑な金属ロール
とを対向圧接し、この対向圧接部分に対して前記スリー
ブを固定ビーム側から凹曲面状に押圧した状態で、金属
ロールにおける中心角が10〜20度の紙シート表面処
理区域を造り、この区域に紙中水分10%以下の紙シー
トを走行通過させることで紙シートの表面を平滑、光沢
処理を施すことを特徴とし、また、本願第7発明に係る
表面処理方法は、前記紙シート表面処理区域において、
紙シートを通過処理する時の線圧が60〜500KN/
mであることを特徴とする。Further, the surface treatment method for a paper sheet according to the sixth invention of the present application is characterized in that the outer peripheral surface of the cylindrical fixed beam is covered with a gap formed by a guide member, and a tubular sleeve made of an elastic synthetic resin outer layer is provided. A metal sheet having a central angle of 10 to 20 degrees in a metal roll in a state in which the sleeve is pressed in a concave curved shape from the fixed beam side to the opposed pressure-contacted portion with a metal roll having a smooth surface. An area is formed, and a paper sheet having a moisture content of 10% or less is passed through the area to smooth and gloss the surface of the paper sheet. In the paper sheet surface treatment area,
Linear pressure when passing through paper sheet is 60-500KN /
m.
【0014】本発明における円筒状固定ビームは、チュ
ーブ状スリーブを円筒形状に維持するためのものであ
り、これら固定ビームとスリーブとは、固定ビームに取
付けられたガイド部材によって間隙を設けられている。
そして、望ましい態様としては、この固定ビームとスリ
ーブとの間隙に低温に調節された潤滑油が供給され、ス
リーブ内面にフィルム状油膜を形成する。また、ガイド
部材はレール状として、固定ビームの外周面に対して複
数本を等間隔に平行して設けるのが好ましいが、固定ビ
ームとスリーブとの間隙を造ることができ、且つスリー
ブ内面との円滑な摺動が可能であれば、上記構成に限る
ものではない。The cylindrical fixed beam in the present invention is for maintaining the tubular sleeve in a cylindrical shape, and a gap is provided between the fixed beam and the sleeve by a guide member attached to the fixed beam. .
As a desirable mode, lubricating oil adjusted to a low temperature is supplied to the gap between the fixed beam and the sleeve, and a film-like oil film is formed on the inner surface of the sleeve. Further, it is preferable that a plurality of guide members are provided in a rail shape in parallel with the outer peripheral surface of the fixed beam at equal intervals, but a gap between the fixed beam and the sleeve can be formed, and the inner surface of the sleeve can be formed. The configuration is not limited to the above configuration as long as smooth sliding is possible.
【0015】スリーブの弾性合成樹脂層の材質は、エポ
キシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポ
リイミドアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂の少なくと
も1種類以上で構成される合成樹脂が好ましく、また、
その紙シートに接する側は、ショアD硬度40〜70度
とすることが好ましく、更には50〜60度とすること
が望ましい。ショアD硬度40度未満では、加圧シュー
部での塑性変形を生じ寿命が短くなると同時に、高い平
滑、光沢が得られない。また70度を超えると曲率がと
れずガイド部材に沿った円筒状を形成しにくい。また、
表面粗さは、JIS B 0601で規定されるRma
x20ミクロン以下とし、小さい程好ましいが、加工精
度を考慮すれば2〜5ミクロンとすることが好ましい。
20ミクロンを超えると、処理された紙シート表面の密
度の不均一に起因して光沢が不均一となる現象である、
所謂モットリングが発生し易い。The material of the elastic synthetic resin layer of the sleeve is preferably a synthetic resin composed of at least one of epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, polyimide amide resin and polyurethane resin.
The side in contact with the paper sheet preferably has a Shore D hardness of 40 to 70 degrees, and more preferably 50 to 60 degrees. If the Shore D hardness is less than 40 degrees, plastic deformation occurs in the pressure shoe portion, shortening the service life, and at the same time, high smoothness and gloss cannot be obtained. If it exceeds 70 degrees, the curvature cannot be obtained, and it is difficult to form a cylindrical shape along the guide member. Also,
The surface roughness is defined as Rma specified in JIS B 0601.
x20 microns or less, and the smaller the better, the more preferable it is 2-5 microns in consideration of processing accuracy.
If it exceeds 20 microns, it is a phenomenon that the gloss becomes uneven due to the uneven density of the treated paper sheet surface.
So-called mottling is likely to occur.
【0016】本発明においては、スリーブをその内面か
ら押圧する凹曲面を有する加圧シューを設けて、チュー
ブ状スリーブを金属ロールに押圧し、紙シート表面処理
区域を造る。この加圧シューの押圧には圧力調整が容易
な油圧装置が使用に適しているが、加圧シューの表面温
度の上昇が油圧装置の油の温度を異常に上昇させること
を防止するために、加圧シューの表面を断熱材でライニ
ングすることが望ましい。更に、紙シート処理時の線圧
は60〜500KN/mとすることが好ましい。60K
N/m未満であれば、表面処理は不完全で低い平滑、光
沢しか得られず、500KN/mを超えると紙シートの
紙厚が小さくなりすぎて強度不足になる傾向がある。ま
た、加圧シューの先端の凹曲面は金属ロールの外周面と
同心円であり、且つ若干長径な円弧で形成されており、
金属ロールにおける中心角が10〜20度の紙シートの
表面処理区域に均等な圧力が掛るように調整することが
好ましい。中心角が10度未満であれば平滑、光沢が不
足し、20度以上であれば紙シートの強度が不足する恐
れがある。In the present invention, a pressure shoe having a concave curved surface for pressing the sleeve from the inner surface is provided, and the tubular sleeve is pressed against the metal roll to create a paper sheet surface treatment area. To press the pressure shoe, a hydraulic device that can easily adjust the pressure is suitable for use.However, in order to prevent the surface temperature of the pressure shoe from abnormally increasing the oil temperature of the hydraulic device, It is desirable to line the surface of the pressure shoe with a heat insulating material. Further, the linear pressure at the time of processing the paper sheet is preferably 60 to 500 KN / m. 60K
If it is less than N / m, the surface treatment is incomplete and only low smoothness and gloss can be obtained. If it exceeds 500 KN / m, the paper thickness of the paper sheet tends to be too small, resulting in insufficient strength. Also, the concave curved surface at the tip of the pressure shoe is concentric with the outer peripheral surface of the metal roll, and is formed by a slightly longer arc.
It is preferable to adjust so that a uniform pressure is applied to the surface treatment area of the paper sheet having a central angle of 10 to 20 degrees in the metal roll. If the central angle is less than 10 degrees, smoothness and gloss may be insufficient, and if it is 20 degrees or more, the strength of the paper sheet may be insufficient.
【0017】本発明で処理対象とする紙シートは、紙中
水分10%以下の乾燥後のものである。湿紙のように紙
中水分の高いものを本発明に係る装置で処理すれば、表
面処理以前の問題として強度不足から断紙を起こすこと
になる。The paper sheet to be processed in the present invention is a paper sheet after the paper has a moisture content of 10% or less. If paper having a high moisture content in paper, such as wet paper, is treated by the apparatus according to the present invention, the paper may be broken due to insufficient strength as a problem before surface treatment.
【0018】[0018]
【作用】本発明は、上記の構成に係る表面処理装置にお
いて、加圧シューによって凹曲面状に変形させられたチ
ューブ状スリーブと金属ロールとの対向接触面に紙シー
トを通過させると、金属ロールに接触する側の紙シート
表面は、ロール表面の平滑性が転写されて表面の凹凸が
ならされ平坦化される。その金属ロール側の凹凸はチュ
ーブ状スリーブ側に現れるが、チューブ状スリーブ側で
は紙シート表面の凹凸形状に沿ってスリーブ表面が変形
することができる。この結果、紙シートの凸部を圧縮し
て密度を高くするようなことがなく、金属ロール側では
平滑及び光沢に優れた紙シート表面が得られ、スリーブ
側では表面の凹凸に沿って処理された紙シート表面が得
られる。この紙シートは密度が均一なので、インクの吸
収、定着が均一となる。加えて、チューブ状スリーブ
が、固定ビームとの間で隙間をおいて設けられているの
で、紙シート通紙時に発生する摩擦熱や金属ロールの内
部に設けられた熱源に由来する熱が容易に放熱されるの
で、高速運転が可能であり、チューブ状スリーブの寿命
も長い。According to the present invention, in a surface treatment apparatus having the above-mentioned structure, when a paper sheet is passed through a contact surface between a metal sleeve and a tubular sleeve deformed into a concave curved surface by a pressure shoe, The smoothness of the surface of the roll is transferred to the surface of the paper sheet which is in contact with the surface of the paper, so that the unevenness of the surface is smoothed and flattened. The irregularities on the metal roll side appear on the tubular sleeve side, but on the tubular sleeve side, the sleeve surface can be deformed along the irregularities on the paper sheet surface. As a result, without increasing the density by compressing the convex portion of the paper sheet, a smooth and glossy paper sheet surface is obtained on the metal roll side, and the paper sheet is processed along the surface irregularities on the sleeve side. The resulting paper sheet surface is obtained. Since the density of this paper sheet is uniform, the absorption and fixing of the ink become uniform. In addition, since the tubular sleeve is provided with a gap between the fixed beam and the sleeve, frictional heat generated when the paper sheet is passed and heat derived from the heat source provided inside the metal roll are easily generated. Since heat is dissipated, high-speed operation is possible and the life of the tubular sleeve is long.
【0019】また、固定ビームとチューブ状スリーブと
の間隙に冷却された潤滑油を供給することで、放熱作用
は一層促進される。チューブ状スリーブの弾性合成樹脂
層のショアD硬度を40〜70度とすることで、チュー
ブ状スリーブ側の紙シート表面の微小な凹凸にチューブ
状スリーブが対応し、金属ロール側の紙シート表面の平
滑化が図られる。また、このスリーブの弾性合成樹脂層
の表面粗さをJISB 0601で規定される表面粗さ
(Rmax)20ミクロン以下に調整することで、スリ
ーブの表面粗さに起因する平滑、光沢への阻害を防止す
る。加圧シューの凹曲面は、金属ロールの外周面と同心
円で且つやや長径とすることによって、紙シート表面処
理区域全体に亘って金属ロールとチューブ状スリーブの
弾性合成樹脂層との間隔を一定に保つことができる。更
に、紙シート通過処理時の線圧は60〜500KN/m
とすることで所望の平滑、光沢が得られ、従来のスーパ
ーカレンダと同等の表面性を有する紙シートが得られ
る。Further, by supplying the cooled lubricating oil to the gap between the fixed beam and the tubular sleeve, the heat radiation action is further promoted. By setting the Shore D hardness of the elastic synthetic resin layer of the tubular sleeve to 40 to 70 degrees, the tubular sleeve responds to minute irregularities on the surface of the paper sheet on the tubular sleeve side, and the surface of the paper sheet on the metal roll side Smoothing is achieved. Further, by adjusting the surface roughness of the elastic synthetic resin layer of the sleeve to a surface roughness (Rmax) of 20 microns or less as specified in JIS B 0601, the smoothness and gloss caused by the surface roughness of the sleeve are prevented. To prevent. The concave curved surface of the pressure shoe is concentric with the outer peripheral surface of the metal roll and has a slightly longer diameter, so that the distance between the metal roll and the elastic synthetic resin layer of the tubular sleeve is constant over the entire surface treatment area of the paper sheet. Can be kept. Further, the linear pressure during the paper sheet passing process is 60 to 500 KN / m.
By doing so, a desired smoothness and gloss can be obtained, and a paper sheet having a surface property equivalent to that of a conventional super calendar can be obtained.
【0020】[0020]
【実施例】図1は本発明に係るカレンダ装置の実施例を
示す横断面図、図2は同じカレンダ装置の本体下半部縦
断面図である。1 is a horizontal sectional view showing an embodiment of a calendar device according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical sectional view of the lower half of the main body of the same calendar device.
【0021】図1及び図2において、本発明に係るカレ
ンダ装置は、上半部と下半部とから構成されている。下
半部は据付用の支持脚(11)に円筒状固定ビーム
(1)が固定されて取付けられており、更に、この固定
ビーム(1)の外円周上には円筒の中心軸に平行して適
宜の間隔でガイドバー(8)が設けられている。円筒状
固定ビーム(1)を被覆するように設けられたチューブ
状のスリーブ(2)は、前記ガイドバー(8)によって
固定ビーム(1)の周面との間に隙間をおいて回転可能
なように支承されていると共に、前記隙間の気密性を保
つために両端面をクランプデスク(9)によって支持さ
れている。そして、固定ビーム(1)の内部には、先端
に凹曲面を有する加圧シュー(3)を摺動可能に内蔵す
る加圧室(13)が設けられており、この加圧室(1
3)は加圧油供給路(4)を経て図示しない油圧装置と
接続されており、加圧室(13)の内部圧力が制御され
ている。加圧シュー(3)はスリーブ(2)と圧力下に
接触しているので、加圧室(13)の内圧が高まると、
加圧シュー(3)はスリーブ(2)の内面側を押圧し、
金属ロール(10)との間に紙シート表面処理区域を形
成する。In FIGS. 1 and 2, the calendar device according to the present invention comprises an upper half and a lower half. The lower half has a fixed cylindrical beam (1) fixedly attached to a support leg (11) for installation, and further has an outer circumference of the fixed beam (1) parallel to the central axis of the cylinder. Guide bars (8) are provided at appropriate intervals. A tubular sleeve (2) provided so as to cover the cylindrical fixed beam (1) can be rotated with a gap between itself and the peripheral surface of the fixed beam (1) by the guide bar (8). And both ends are supported by a clamp desk (9) to keep the gap airtight. Inside the fixed beam (1), there is provided a pressurizing chamber (13) which slidably incorporates a pressurizing shoe (3) having a concave curved surface at the tip.
3) is connected to a hydraulic device (not shown) via a pressurized oil supply path (4), and the internal pressure of the pressurized chamber (13) is controlled. Since the pressure shoe (3) is in contact with the sleeve (2) under pressure, when the internal pressure of the pressure chamber (13) increases,
The pressure shoe (3) presses the inner surface of the sleeve (2),
A paper sheet surface treatment area is formed between the metal sheet and the metal roll (10).
【0022】一方、カレンダ装置の上半部には、回転可
能な金属ロール(10)が設けられており、この金属ロ
ール(10)の外周面は、走行する紙シート(15)を
挟持した状態で、下半部のスリーブ(2)と対向圧接触
している。この金属ロール(10)とスリーブ(2)と
の圧接触部分には、加圧シュー(3)が位置しており、
金属ロール(10)の回転に伴ってスリーブ(2)も固
定ビーム(1)の周囲を回転するが、スリーブ(2)は
金属ロール(10)との圧接触位置に来ると、金属ロー
ル(10)の外表面形状及び加圧シュー(3)の先端形
状に沿って凹曲面に変形する。スリーブ(2)は、チュ
ーブ形状を保持するために厚手の基布を芯層としてその
表裏にウレタン製の弾性樹脂を含浸塗布して形成されて
いる。外側の弾性樹脂層のショアD硬度は40〜70
度、好ましくは50〜60度であり、基布は厚み1.5
〜4.0mm、好ましくは2.0〜3.0mm程度のも
のを用いる。この基布の表裏に含浸塗布するウレタン樹
脂としては、ジアミン硬化ウレタン樹脂が好ましく、表
側2.0〜3.0mm、裏側0.5〜1.0mm程度含
浸塗布する。処理されるべき紙シートと接する側の表側
樹脂層の表面粗さはRmax20ミクロン以下で、裏側
樹脂層の表面粗さはRmax40〜80ミクロンであ
る。スリーブ(2)としての全体の厚みは5.0〜7.
0mm程度である。On the other hand, a rotatable metal roll (10) is provided in the upper half of the calendar device, and the outer peripheral surface of the metal roll (10) holds a running paper sheet (15) therebetween. And is in opposing pressure contact with the lower half sleeve (2). A pressure shoe (3) is located at a pressure contact portion between the metal roll (10) and the sleeve (2).
As the metal roll (10) rotates, the sleeve (2) also rotates around the fixed beam (1), but when the sleeve (2) comes into pressure contact with the metal roll (10), the metal roll (10) is rotated. ) Is deformed into a concave curved surface along the outer surface shape and the tip shape of the pressure shoe (3). The sleeve (2) is formed by impregnating and applying a urethane elastic resin on the front and back surfaces of a thick base cloth as a core layer in order to maintain a tube shape. Shore D hardness of the outer elastic resin layer is 40 to 70
Degrees, preferably 50 to 60 degrees, and the base fabric has a thickness of 1.5
の も の 4.0 mm, preferably about 2.0 to 3.0 mm. As the urethane resin to be impregnated on the front and back surfaces of the base fabric, a diamine-cured urethane resin is preferable, and 2.0 to 3.0 mm for the front side and 0.5 to 1.0 mm for the back side. The surface roughness of the front side resin layer on the side in contact with the paper sheet to be treated is Rmax 20 microns or less, and the surface roughness of the back side resin layer is Rmax 40 to 80 microns. The overall thickness of the sleeve (2) is 5.0 to 7.0.
It is about 0 mm.
【0023】また金属ロール(10)の表面粗さについ
ては、平滑なほど好ましいがRmax0.5〜2.0ミ
クロンであれば良い。The surface roughness of the metal roll (10) is preferably as smooth as possible, but may be Rmax 0.5 to 2.0 microns.
【0024】本発明に係るカレンダ装置の駆動は、図示
しない駆動装置を用いて金属ロール(10)を回転駆動
することによって行ない、紙シート(15)を挟んで金
属ロール(10)に圧接するスリーブ(2)は、金属ロ
ール(10)の回転を伝達されて回転する。The calendar device according to the present invention is driven by rotating a metal roll (10) using a driving device (not shown), and a sleeve is pressed against the metal roll (10) with a paper sheet (15) interposed therebetween. (2) is rotated by transmitting the rotation of the metal roll (10).
【0025】尚、金属ロール(10)とスリーブ(2)
との間の加圧接触面は、接触幅が100〜400mm、
好ましくは150〜200mmと幅広に形成されてい
る。乾燥後の紙シートは、この凹曲面に形成された加圧
接触面を通過する際に、表面処理される。処理時の線圧
は60〜500KN/mである。The metal roll (10) and the sleeve (2)
Pressure contact surface between the contact width is 100-400 mm,
Preferably, it is formed as wide as 150 to 200 mm. The dried paper sheet is subjected to a surface treatment when passing through the pressure contact surface formed on the concave curved surface. The linear pressure during the treatment is 60 to 500 KN / m.
【0026】本発明のカレンダ装置を駆動すると、加圧
シュー(3)と金属ロール(10)との加圧接触面は、
金属ロール(10)に内蔵された加熱装置の熱や、回転
する金属ロール(10)が紙シート(15)を介してス
リーブ(2)を回転走行させるときにスリーブ(2)と
加圧シュー(3)との加圧接触面で生じる発熱や、加圧
接触面でのスリーブ(2)自身の変形に伴う内部発熱が
スリーブ(2)の温度を徐々に上昇させる。この熱は、
スリーブ(2)と固定ビーム(1)との間の隙間によっ
て有効に放熱され、或いは紙シート表面処理区域以外の
箇所で、スリーブ(2)に対して冷風、冷却液等との接
触環境を造ることで、異常な温度上昇を抑え一定温度範
囲内に維持することが可能である。When the calendar device of the present invention is driven, the pressure contact surface between the pressure shoe (3) and the metal roll (10)
The heat of a heating device built in the metal roll (10) and the sleeve (2) and the pressure shoe (2) when the rotating metal roll (10) rotates the sleeve (2) through the paper sheet (15). The heat generated at the pressure contact surface with 3) and the internal heat generated by the deformation of the sleeve (2) itself at the pressure contact surface gradually increase the temperature of the sleeve (2). This heat is
Heat is effectively dissipated by the gap between the sleeve (2) and the fixed beam (1), or a contact environment with cold air, cooling liquid, or the like is created for the sleeve (2) at a place other than the paper sheet surface treatment area. This makes it possible to suppress abnormal temperature rise and maintain the temperature within a certain temperature range.
【0027】スリーブ(2)の温度制御のために更に好
ましい方法としては、固定ビーム(1)の内部に冷却し
た潤滑油の供給路(5)を設けて、常に一定冷却温度範
囲に制御された潤滑油をスリーブ(2)の内面に供給す
ることである。潤滑油はスリーブ(2)の回転に伴う遠
心力によって、その内面にフィルム状の油膜を形成し、
ガイドバー(8)や加圧シュー(3)との接触面におけ
る摩擦を低下させ回転を容易にする。このように、スリ
ーブ(2)の冷却と潤滑油としての機能を果たした潤滑
油は、紙シート表面処理区域の直前で大半若しくは1部
が潤滑油回収路(6)から排出され、このときの潤滑油
の温度が所定温度以上であれば熱交換器で再度冷却され
た後に、再び供給路(5)より供給されるクローズドシ
ステムを形成している。なお、潤滑油排出路(7)は、
休転時や潤滑油交換時の排出用に使用される。As a more preferable method for controlling the temperature of the sleeve (2), a supply path (5) of a cooled lubricating oil is provided inside the fixed beam (1), and the temperature is always controlled to a constant cooling temperature range. Lubricating oil is supplied to the inner surface of the sleeve (2). The lubricating oil forms a film-like oil film on its inner surface by centrifugal force caused by the rotation of the sleeve (2),
The friction at the contact surface with the guide bar (8) and the pressure shoe (3) is reduced to facilitate rotation. As described above, most or a part of the lubricating oil that has functioned as the cooling of the sleeve (2) and as the lubricating oil is discharged from the lubricating oil recovery path (6) immediately before the paper sheet surface treatment area. If the temperature of the lubricating oil is equal to or higher than the predetermined temperature, the lubricating oil is cooled again by the heat exchanger, and then a closed system is supplied again from the supply path (5). The lubricating oil discharge path (7) is
Used for discharge at rest or when changing lubricant.
【0028】一般に紙シート表面処理区域を通過したと
きに、潤滑油の油膜には15〜20℃程度の温度上昇が
見られる。従って、潤滑油回収路(6)の温度を50℃
前後にするように、供給時の冷却温度を設定し、スリー
ブ(2)の表面温度を一定に保持する。Generally, when passing through the paper sheet surface treatment area, the lubricating oil film shows a temperature rise of about 15 to 20 ° C. Therefore, the temperature of the lubricating oil recovery path (6) is set to 50 ° C.
The cooling temperature at the time of supply is set so as to be before and after, and the surface temperature of the sleeve (2) is kept constant.
【0029】図3は、図1と同様な構成のカレンダ装置
を互いに逆向きにして2セット連続して並べたものであ
る。このようにすることで、紙シート(15)はガイド
ロール(20)で案内されながら表裏両面ともに処理さ
れる。FIG. 3 shows two sets of calendar units having the same configuration as that of FIG. In this way, the paper sheet (15) is processed on both front and back sides while being guided by the guide roll (20).
【0030】[0030]
【発明の効果】本発明によれば、チルドニップカレン
ダ、ソフトニップカレンダを使用したものより一段と紙
表面の平滑、光沢が向上し、スーパーカレンダ使用した
ものと同等もしくは極めて接近した品質のものが可能と
なった。According to the present invention, the smoothness and gloss of the paper surface are further improved as compared with those using the chilled nip calendar and the soft nip calendar, and the quality can be equal to or very close to that using the super calendar. It became.
【0031】また、密度が低く一定しているため、嵩高
で印刷適性が非常に優れた印刷用紙の製造が可能となっ
た。Further, since the density is low and constant, it is possible to produce a printing paper which is bulky and has excellent printability.
【図1】本発明の実施例に係る表面処理装置の横断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】装置下半部の縦断面図FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a lower half of the apparatus.
【図3】本発明の他の実施例に係る表面処理装置の横断
面図FIG. 3 is a cross-sectional view of a surface treatment apparatus according to another embodiment of the present invention.
1 円筒状固定ビーム 2 チューブ状スリーブ 3 加圧シュー 4 加圧油供給路 5 潤滑油供給路 6 潤滑油回収路 7 潤滑油排出路 8 ガイドバー 9 クランプデスク 10 金属ロール 15 紙シート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical fixed beam 2 Tubular sleeve 3 Pressurizing shoe 4 Pressurized oil supply path 5 Lubricating oil supply path 6 Lubricating oil recovery path 7 Lubricating oil discharge path 8 Guide bar 9 Clamp desk 10 Metal roll 15 Paper sheet
Claims (7)
円筒状固定ビームの外周をガイド部材による間隔を残し
て回転可能な弾性合成樹脂製の外層を有するチューブ状
スリーブと、回転駆動する表面平滑な金属ロールとを対
向接触させ、この対向接触位置において凹曲面を有する
加圧シューにより前記スリーブをその内面側から上記金
属ロールに押圧した状態で、上記対向接触位置に紙中水
分3〜10%の紙シートを連続的に通過押圧させること
を特徴とする紙シートのカレンダ処理方法。1. A method for calendaring a paper sheet, comprising:
A cylindrical sleeve having an outer layer made of an elastic synthetic resin rotatable around the outer periphery of the cylindrical fixed beam while leaving an interval by the guide member, and a metal roller having a smooth surface that is driven to rotate are brought into opposing contact with each other. In a state in which the sleeve is pressed against the metal roll from the inner surface side by a pressure shoe having a curved surface, a paper sheet having a water content of 3 to 10% is continuously passed and pressed to the opposed contact position. Calendar processing method for paper sheet.
に、スリーブ冷却用に温度調整された潤滑油を供給しな
がら、紙シートを連続的に通過押圧させることを特徴と
する請求項1に記載の紙シートのカレンダ処理方法。2. The paper sheet according to claim 1, wherein the paper sheet is continuously passed and pressed while supplying lubricating oil whose temperature has been adjusted for cooling the sleeve to the space between the fixed beam and the sleeve. Paper sheet calendar processing method.
ショアD硬度40〜70度であることを特徴とする請求
項1〜2に記載の紙シートのカレンダ処理方法。3. The method for calendering a paper sheet according to claim 1, wherein the outer layer made of an elastic synthetic resin of the sleeve has a Shore D hardness of 40 to 70 degrees.
面がJISB0601で規定される表面粗さ(Rma
x)20ミクロン以下であることを特徴とする請求項1
〜3に記載の紙シートのカレンダ処理方法。4. The outer layer made of an elastic synthetic resin of the sleeve has a surface roughness (Rma) defined by JIS B0601.
x) less than 20 microns.
4. The method for calendaring a paper sheet according to any one of claims 1 to 3.
ールの外周面と同心円で且つやや長径の円弧をなすこと
を特徴とする請求項1〜4に記載の紙シートのカレンダ
処理方法。5. The paper sheet calendering method according to claim 1, wherein the concave curved surface of the pressure shoe forms an arc of a slightly longer diameter concentric with the outer peripheral surface of the metal roll.
いに対向接触する位置が、金属ロールにおける中心角1
0〜20度の範囲であることを特徴とする請求項1〜5
に記載した紙シートのカレンダ処理方法。6. The position at which the tubular sleeve and the metal roll are in opposition to each other is a central angle 1 in the metal roll.
The angle is in a range of 0 to 20 degrees.
3. A calendar processing method for a paper sheet described in the above.
の押圧が、200〜500N/cm2であることを特徴
とする請求項6に記載した紙シートのカレンダ処理方
法。7. The method according to claim 6, wherein the pressure when the paper sheet is continuously passed and pressed is 200 to 500 N / cm 2 .
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JPH06322693A JPH06322693A (en) | 1994-11-22 |
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1993
- 1993-05-13 JP JP5111532A patent/JP2800908B2/en not_active Expired - Fee Related
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