JP2818749B2

JP2818749B2 - 紙シートの光沢仕上方法及びこの方法を実施するカレンダ

Info

Publication number: JP2818749B2
Application number: JP9043889A
Authority: JP
Inventors: ヴァグナーウルリッヒ; クラマーディルク
Original assignee: フォイトズルツァーフィニッシングゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: EP0792965B1; US5816143A; CA2198302A1; DE19607476C1; DE59700455D1; EP0792965A1; JPH09324387A; CA2198302C

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱可能な硬質ロ
ールと、弾性皮膜を有する軟質ロールとの間に形成され
る少なくとも１つのロール間隙に通して、紙シートを光
沢仕上する方法及びこの方法を実施するカレンダ関す
る。

【０００２】

【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】最新
のカレンダでは、硬質ロールの表面が高温に加熱され、
軟質ロールの弾性皮膜の耐熱性が、多くの場合、この温
度以下に制限されているため、弾性皮膜に過熱が生じな
いように配慮しなければならない。熱を排出する紙シー
トで皮膜が覆われている箇所ではその懸念はないが、紙
シートの外側にある皮膜部分は過熱される危険性があ
る。その際に重要なのは、加熱された皮膜の温度だけで
なく、紙シートで覆われた部分と覆われていない部分の
温度差が所定の値を超えないようにすることである。

【０００３】そのために、少なくとも皮膜の幅と同じ幅
で紙シートをロール間隙に通すことが知られている（ド
イツ公開特許公報第 39 07 216号）。しかしこの場合、
光沢仕上されない条片縁が残るため、この条片縁を切り
取って除去しなけれねばならない。複数のロール間隙を
有するカレンダでは、この光沢仕上されない縁が、紙シ
ートの走行上の問題を生じることがある。また、さまざ
まな幅の紙シートを光沢仕上しなければならない場合、
この解決策は実用的ではない。

【０００４】他の解決策として、紙シートの幅を軟質ロ
ールよりも小さく保ち、明確に限定された薄い水膜を塗
布することによって皮膜の露出部分を冷却するものがあ
る（（ドイツ特許公報第 41 21 381号）。冷却装置は横
材に沿ってロールと平行に移動可能であるため、さまざ
まなシート幅に対応することができる。しかし、この方
策は、冷却装置や温度測定装置に費用がかかり、信頼性
に欠け、特に表面温度が高いときにあまり効果的ではな
い。

【０００５】そこで本発明の課題は、紙シートの幅が異
なり、冷却不十分、又は冷却なしの場合にも、過熱に対
する皮膜の効果的保護が達成できる方策を提示すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段、及び発明の実施の形態】
上記の課題は、本発明の方法によって解決できる。即
ち、請求項１に記載のとおり、冒頭に記載した紙シート
の光沢仕上方法において、シート幅が、皮膜の円筒部分
の幅、及び硬質ロールの円筒部分の幅よりも小さい幅の
紙シートをロール間隙に供給し、一方のシート辺からの
皮膜の円筒部分の張り出し、及び他方のシート辺からの
硬質ロールの円筒部分の張り出しが、所定の許容縁幅以
内となるように、シート幅に基づいて、各ロールの軸方
向の相対位置が調整されることによって解決される。

【０００７】この措置は、硬質ロールの円筒部分と、皮
膜の円筒部分とが紙シートによって或る間隔に保たれて
いると、紙シートの外側でも小さな領域に亘ってこの間
隙がなお維持され、皮膜縁の有害な過熱が防止されると
の知見に基づくものである。従ってシート辺から張り出
す皮膜縁の幅には許容幅が存在し、操業条件にも依る
が、この幅は一般に約10〜15mm以内である。それ故、幅
の異なる紙シートを光沢仕上する場合は、この許容縁幅
が維持できなくなる。この理由により、ロール間隙を形
成する硬質ロールと軟質ロールの軸方向の相対位置を調
整可能としている。これによって、一方のシート辺を皮
膜の円筒部分の末端に隣接させ、他方のシート辺を硬質
ロールに円筒部分の末端に隣接させることができる。そ
れ故、皮膜は紙シートの両側で、許容幅の縁領域のみが
過熱された硬質ロール表面と向き合うことになる。

【０００８】好ましくは、請求項２に記載のとおり、シ
ート幅とは無関係に、一方のシート辺を目標位置に保持
した状態で、一方のロールの軸方向位置のみが調整され
る。この場合、他方のロールは軸方向位置の調整が不要
で固定位置に保持できるため、カレンダの構造が簡単と
なる。

【０００９】その際、請求項３に記載のとおり、シート
幅を検知するために、他方のシート辺を走査し、その検
知結果に基づいて、一方のロールの軸方向位置が調整さ
れることが好ましい。これによると、紙シートの幅を変
更するとき、又はシート幅が変動するときにも自動適合
が可能となる。

【００１０】１選択案として、請求項４に記載のとお
り、紙シートがその中心を基準として供給され、各ロー
ルの軸方向位置が、互いに逆方向に調整可能となってい
る。この場合、装置の対称的条件が得られるため調整が
容易となる。

【００１１】望ましくは、請求項５に記載のとおり、シ
ート幅を検知するため、少なくとも１つのシート辺を走
査し、その検知結果に基づいて、各ロールの軸方向位置
の調整が可能となっている。これによっても、紙シート
の幅の変更、及び幅の変動時の自動適合が可能となる。

【００１２】請求項６に記載のとおり、軟質ロールが帯
域制御式たわみ調整ロールであり、紙シートに覆われな
い帯域での圧力が、紙シートに覆われた帯域での圧力に
比べて低い圧力に調整されていることも有利である。こ
れによって、紙シートに覆われない帯域での圧力の紙シ
ートの辺への負荷が軽減されるため、紙シートに希望す
る圧縮応力分布が得られ、ロールの軸方向の食い違い
は、帯域ごとの圧力差によって調整できる。

【００１３】以上の方法を実施するカレンダとしては、
請求項７に記載のとおり、各ロールの軸方向相対位置が
互いに調整可能であり、一方のロールの位置が一方のシ
ート辺の位置によって、また他方のロールの位置が他方
のシート辺の位置によって確定可能となっている。この
ようにシート辺の位置に応じてロールの軸方向位置で調
整可能であることによって、紙シートの両側で、許容縁
幅以内の狭い領域においてのみ、皮膜が硬質ロールの加
熱された表面と向き合うことになる。

【００１４】好ましい１実施形態として、請求項８に記
載のとおり、一方のシート辺を目標位置で保持するシー
ト案内装置と、他方のシート辺の位置を検知する検知装
置とが設けられており、一方のロールのみが軸方向位置
の調整が可能であり、又その位置が検知装置によって確
定可能となっている。この場合は、一方のロールにのみ
軸方向位置を調整する支承部を設置すればよい。

【００１５】特に有利には、請求項９に記載のとおり、
硬質ロールのみが、軸方向位置の調整が可能となってい
る。この場合、軸方向位置の調整不要な軟質ロールに対
して一方のシート辺が目標位置に保持される。

【００１６】好ましくは、更に、請求項10に記載のとお
り、硬質ロールが２本の軟質ロールとの間に２つのロー
ル間隙を形成している。従って硬質ロールは２つのロー
ル間隙を加熱する。しかし、２つの間隙内でのシート幅
への適合は、１本の硬質ロールの軸方向位置を調整する
だけで十分である。

【００１７】１選択案では、請求項11に記載のとおり、
中心を基準として紙シートを供給するシート案内装置
と、少なくとも１つのシート辺の位置を検知する検知装
置とが設けられており、各ロールの軸方向位置が、検知
装置によって確定された同じ値だけ、互いに逆方向に調
整可能となっている。このような対称的実施形態では、
調整が容易となるため数多くの適用の可能性を有する。
但しオンラインで光沢仕上をする場合は、紙シートが偏
心した状態で供給されることも起きる。その場合は、ロ
ールを同じ値でなく、適宜に異なる値だけ調整すればよ
い。

【００１８】請求項12に記載のとおり、軸方向位置を調
整できるロールが、軸受ブロック内に保持されており、
この軸受ブロックが調整駆動装置によって支持部材のガ
イドに沿って摺動可能であり、この支持部材が、駆動装
置用の作動装置を担持していると設計上有利となる。軸
方向調整のための超過支出は僅かである。調整駆動装置
として、例えば調整スピンドル又はピストンモータを使
用することができる。ロールの軸端は、軸受付き又は軸
受なしで軸受ブロック内で移動させることができる。

【００１９】特に、請求項13に記載のとおり、前記支持
部材は揺動レバーを介してカレンダ架台に結合すること
ができる。

【００２０】弾性皮膜として公知のあらゆる材料が考え
られるが、請求項14に記載のとおり、皮膜を高耐熱性の
繊維強化合成樹脂で形成すると特に有利である。つま
り、この合成樹脂は、ロールの移動に関連して紙シート
に覆われなくなる領域での輻射熱にも耐える耐熱性を有
するため、硬質ロールの表面温度を高いレベル、例えば
130 〜200 ℃、に保つことが可能となる。

【００２１】有利には、請求項15に記載のとおり、紙シ
ートが、ロールに対する軸方向位置が調整可能な巻紙を
保持した繰出し装置から供給される。この場合、オフラ
イン操業で使われる繰出し装置は、同時に、一方のロー
ルに対する一方のシート辺の位置を確定させる案内装置
の役割を果たす。

【００２２】また請求項16に記載のとおり、カレンダが
抄紙機の一部として構成されていることも、きわめて好
ましい。作製されたばかりの紙シートが幅の異なる部分
を有する場合にも、このカレンダはインライン操業で問
題なく利用することができる。

【００２３】

【実施例】図面に示した好ましい実施例に基づいて、以
下、本発明を詳しく説明する。

【００２４】図１〜図３に示した３段カレンダ１は、１
本の硬質ロール２と、それぞれ相反する側に配置された
２本の軟質ロール３、４とを備えている。硬質ロール２
には幅Ａの円筒部分５が形成され、例えば表面近傍で軸
と平行に設けられた複数の孔（図示省略）を通して送ら
れる加熱オイル、又は電気ヒータ等によって、円筒部分
５の全体がほぼ均一に加熱されている。軟質ロール３の
周面には幅Ｂの円筒部分７を有する皮膜６が被覆されて
いる。この皮膜６は、例えば130 ℃までの高耐熱性の繊
維強化合成樹脂で形成されている。

【００２５】各ロールの軸端８は図示しない軸受内で保
持され、各ロールの間にロール間隙９、10を形成してお
り、これらのロール間隙内で紙シート11の光沢仕上が行
われる。紙シート11の光沢仕上は、軟質ロール３、４に
よって硬質ロール２に押し付けられる圧力と、硬質ロー
ル２から伝達される熱の作用によって行われる。図１で
は、最大幅Ｃの紙シート11が光沢仕上される状態を示
す。紙シート11の最大幅Ｃは、硬質ロール２の円筒部分
５の幅Ａ、及び皮膜６の円筒部分７の幅Ｂよりも若干小
さくなっている。図１に示すように、幅Ａ、Ｂは互いに
等しいことが望ましい。それ故、皮膜６の円筒部分７の
領域12が紙シート11の両側に残り、これらの領域は所定
の許容縁幅ａ、例えば10〜15mm以内、となっている。図
１が示すように、これらの領域12は紙シート11で覆われ
ていないが、紙シート11の厚みによって、硬質ロール２
の表面から、皮膜６の過熱を懸念する必要のない間隔に
保たれている。

【００２６】図２では、同じカレンダ１を使用して、狭
い幅C1紙シート11a を光沢仕上する場合の状況を示す。
この場合、硬質ロール２の軸方向位置は、矢印13で示す
ように、左方向に値ｂだけ調整されている。シート左辺
14の外側には、やはり許容範囲内の幅ａを有する領域12
が存在している。他方、シート右辺15の外側には、皮膜
６の円筒部分７のかなり広い領域がある。しかし皮膜６
が硬質ロール２の円筒部分５と重なるのは幅ａの領域の
みであり、領域12aでは、やはり許容縁幅ａ皮膜６のみ
が硬質ロール２の加熱された表面に向き合うことにな
る。

【００２７】オフライン操業による光沢仕上では、図３
に示すように、紙シート11a が繰出し装置16から供給さ
れる。この繰出し装置には、巻心に巻かれた巻紙18が保
持されており、巻心は矢印17で示唆したように軸方向に
往復調整可能となっている。それ故、繰出し装置16で
は、シート左辺14が目標位置19、即ち皮膜６の円筒部分
７の末端から図２に示す間隔ａ又はそれより小さな距離
の位置、に来るように調整することができる。

【００２８】反対側のシート辺15は、検知装置20によっ
て検知される。シート右辺15の位置に基づいて、硬質ロ
ール２が図２に図示したように左方向に移動される。

【００２９】更に図３に示唆するように、弾性ロール６
はたわみ調整ロールとして構成され、個々の帯域21内で
外被が個別に負荷され、希望する圧縮応力分布がロール
間隙９内で形成される。すなわち、紙シート11aに覆わ
れた各帯域21を１つの静液圧式支持要素と仮定すると、
紙シート11aの外側にある帯域21'は、帯域21よりも低い
圧力で負荷され、紙シート11aの右辺に過大な圧縮応力
が生じないようにしている。

【００３０】図４に示すように、硬質ロール２の軸端８
は軸受ブロック22で支承されており、この軸受ブロック
の軸方向位置を、スピンドル23によって矢印13の方向に
調整可能となっている。このスピンドル23は手動で、又
は作動装置24、例えばモータ、により自動で回転させる
ことができる。支持部材25には、軸受ブロック22を軸方
向に移動させるガイド26が設けられ、又操作装置24が担
持されている。支持部材25はレバー27に固着され、これ
らのレバーは軸線29の周りを揺動可能にカレンダ架台28
に保持されている。作動装置24は、例えば検知装置20の
検知結果に応じて硬質ロール２の軸方向位置を調整する
ことができる。

【００３１】図５、図６の実施形態では、対応部品に10
0を加えた符号が付けられている。図示された２段カレ
ンダは１本の硬質ロール102 と１本の軟質ロール103 と
を備えている。軟質ロールに被覆された弾性皮膜106 も
円筒部分107 を有し、この円筒部分は両側で領域112 が
紙シート111 から張り出している。領域112 の幅はやは
りａであり、所定の許容縁幅に等しいか又はそれより狭
くなっている。円筒部分105 の幅Ａ、皮膜106 の円筒部
分107 の幅Ｂ、及び紙シート111 の最大幅Ｃは、図１の
実施形態のものと同じである。

【００３２】図６では、より狭い幅C1の紙シート111aが
光沢仕上される状況を示す。この紙シートは中心線Ｍに
対称となる状態で供給される。インライン操業では、抄
紙機の先行部分がシート案内装置118 として働く。こう
して、幅がａに等しいか又はそれ以下の狭い領域112a、
112bのみが硬質ロール102 の加熱された表面と向き合う
ように、硬質ロール102 は矢印113 の方向に或る値、例
えば値ｃだけ左方向に移動され、軟質ロール103 は矢印
113aに従って逆方向に或る値、例えば同じ値ｃだけ、右
方向に移動される。

【００３３】検知装置120 は、シート左辺114 若しくは
シート右辺115 の位置を検知する２つの検知部120a、12
0bを有している。矢印113aの方向への軟質ロール103 の
調整距離ｃは、シート左辺114 の検知位置によって決ま
る。矢印113 の方向への硬質ロール102 の調整距離ｃ
は、シート右辺115 の検知位置によって決まる。シート
が常に中心を、つまり中心線Ｍに対して対称に走行する
ように確実に案内されておれば、多くの場合、一方のシ
ート辺を検知するだけで十分である。これは特にインラ
インカレンダの場合に有利な点である。

【００３４】シート幅Ｃの変動が小さいことが確実であ
れば、検知装置によって常時監視を行う必要はない。む
しろ、一方又は両方のシート辺の位置を検出装置で検出
し、それに基づいてカレンダを調整し、後続の操業中
は、この調整位置を保持すればよい。例えば図１〜図３
の実施形態では、まず巻紙の幅を測定し、次に一方のシ
ート辺が目標位置に来るように巻紙の軸方向位置を調整
すればよい。

【００３５】この実施例では、いわゆるソフトカレンダ
仕様で操業される２段カレンダ、３段カレンダを扱って
いる。しかし本発明は、３本を超えるロールを有するカ
レンダ、特に、一端側から負荷されるロール積重ね体を
有するスーパーカレンダ仕様のカレンダにも適用可能で
ある。特にスーパーカレンダの場合、ロール間隙毎に増
加するシート幅を補償するために、各ロールの軸方向位
置をさまざまに調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】最大幅の紙シートを光沢仕上する３段カレン
ダの正面図である。

【図２】図１のカレンダを使用して、より狭い幅の紙
シートを光沢仕上する状態を示す。

【図３】図２のカレンダと繰出し装置との平面図であ
る。

【図４】軸方向調整装置の実施形態を示す。

【図５】最大幅の紙シートを光沢仕上する２段カレン
ダの正面図である。

【図６】図５のカレンダを使用して、より狭い幅の紙
シートを光沢仕上する状態を示す。

【符号の説明】

１・・・カレンダ２・・・硬質ロール３、４・・・軟質ロール６・・・皮膜７・・・皮膜の円筒部分９、10・・・ロール間隙 11、11a・・・紙シート 12・・・縁領域 14、15・・・シート辺 16・・・繰出し装置 18・・・巻紙 20・・・シート辺検知装置Ａ・・・硬質ロールの円筒部の幅Ｂ・・・皮膜の円筒部分の幅Ｃ・・・紙シートの幅 a・・・許容縁幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭52−59706（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−188813（ＪＰ，Ａ) 特開平４−136294（ＪＰ，Ａ) 特開平６−16300（ＪＰ，Ａ) 特公平７−65278（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D21G 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱可能な硬質ロールと、弾性皮膜を有
する軟質ロールとの間で形成される少なくとも１つのロ
ール間隙に通して、紙シートを光沢仕上する方法におい
て、シート幅が、前記の皮膜の円筒部分の幅、及び前記
硬質ロールの円筒部分の幅よりも小さい幅の紙シートを
前記ロール間隙に供給し、一方の辺からの皮膜の円筒部
分の張り出し、及び他方のシート辺からの硬質ロールの
円筒部分の張り出しが、所定の許容縁幅以内となるよう
に、シート幅に基づいて、各ロールの軸方向の相対位置
が調整されることを特徴とする紙シートの光沢仕上方
法。
【請求項２】シート幅と無関係に、一方のシート辺を
目標位置に保持した状態で、一方のロールの軸方向位置
のみが調整されることを特徴とする請求項１記載の方
法。
【請求項３】シート幅を検知するために、他方のシー
ト辺を走査し、その検知結果に基づいて、一方のロール
の軸方向位置が調整されることを特徴とする請求項２記
載の方法。
【請求項４】前記紙シートが、その中心を基準として
供給され、各ロールの軸方向位置が互いに逆方向に調整
されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】シート幅を検知するため、少なくとも一
方のシート辺を走査し、その検知結果に基づいて各ロー
ルの軸方向位置が調整されることを特徴とする請求項４
記載の方法。
【請求項６】前記軟質ロールが、帯域制御式たわみ調
整ロールであり、紙シートに覆われない帯域での圧力
が、紙シートに覆われた帯域での圧力に比べて低い圧力
に調整されていることを特徴とする請求項１〜５のいず
れか１項に記載の方法。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項に記載され
た方法を実施するカレンダであって、加熱可能な硬質ロ
ールと、弾性皮膜を有する軟質ロールとの間で形成され
る少なくとも１つのロール間隙を有するものにおいて、
各ロール(2,3,4; 102, 103) の軸方向相対位置が調整可
能であり、一方のロールの位置が一方のシート辺(14, 1
14)の位置によって、また他方のロールの位置が他方の
シート辺(15; 115)の位置によって確定可能であること
を特徴とする紙シートの光沢仕上用カレンダ。
【請求項８】一方のシート辺(14)を目標位置(19)で保
持するシート案内装置（繰出し装置16）と、他方のシー
ト辺(15)の位置を検知する検知装置(20)とが設けられて
おり、一方のロール(2)のみが軸方向位置の調整が可能
であり、又その位置が検知装置(20)によって確定可能で
あることを特徴とする請求項７記載のカレンダ。
【請求項９】前記硬質ロール(2, 102) のみが、軸方
向位置の調整が可能であることを特徴とする請求項８記
載のカレンダ。
【請求項１０】前記硬質ロール(2) が、２本の軟質ロ
ール(3, 4)の間で２つのロール間隙(9,10)を形成するこ
とを特徴とする請求項９記載のカレンダ。
【請求項１１】中心を基準として紙シート(111, 111
a)を供給するシート案内装置(116) と、少なくとも１つ
のシート辺(114, 115)の位置を検知する検知装置(120)
とが設けられており、各ロール(102, 103)の軸方向位置
が、検知装置(120) によって確定された同じ値(c) だ
け、互いに逆方向に調整可能であることを特徴とする請
求項７記載のカレンダ。
【請求項１２】軸方向位置が調整可能なロール(2) が
軸受ブロック(22)内に保持されており、この軸受ブロッ
クが調整駆動装置(23)によって支持部材(25)のガイド(2
6)に沿って摺動可能であり、この支持部材が、駆動用の
作動装置(24)を担持していることを特徴とする請求項７
〜11のいずれか１項に記載のカレンダ。
【請求項１３】前記支持部材(25)が揺動レバー(27)を
介してカレンダ架台(28)に結合されていることを特徴と
する請求項12記載のカレンダ。
【請求項１４】前記皮膜(6; 106) が高耐熱性の繊維
強化合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項
７〜13のいずれか１項に記載のカレンダ。
【請求項１５】前記紙シート(11, 11a)が、ロール(2,
3)に対して軸方向位置を調整可能に巻紙(18)を保持し
た繰出し装置(16)から供給されることを特徴とする請求
項７〜14のいずれか１項に記載のカレンダ。
【請求項１６】カレンダ(1) が抄紙機の一部として構
成されていることを特徴とする請求項７〜14のいずれか
１項に記載のカレンダ。