JP4248102B2 - 摺動ドクター装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙用のドライヤーロール等の外周面にドクターブレードを圧接することにより、当該ロール外周面から紙滓等を除去するドクター装置に関するものである。更に詳しくは、対象となるロール外周面の軸長よりも短い幅のドクターブレードを、ロール外周面に圧接した状態でロール軸線方向に往復移動させながらドクターリングを行う摺動ドクター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願人は先に、特開平１０−３７０９４号公報において、ロール幅よりも短い幅のドクターブレードを、ロール外周面に沿ってその軸線方向に往復移動させながらドクターリングを行う摺動ドクター装置を提案している。この摺動ドクター装置は、ロール幅と同一幅のドクターブレードによるドクターリングに比べて、ドクターブレードを適切な圧力でロール外周面に圧接させることが容易であり、また、ロール外周面上における汚れのひどい部分等を重点的にドクターリングできる等の優れた利点がある。
【０００３】
この摺動ドクター装置は、ドクターブレードを保持しているブレードホルダを、ドクターバックに取り付けた直線往復スライド機構によってロール幅方向（ロール軸線方向）にスライドさせる構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、例えば、ドライヤーロール等の外周面の汚れを掻き落とすために摺動ドクター装置を用いた場合、ドクターブレードによって掻き落とされた紙滓等が直線往復スライド機構のスライド部分に詰まる可能性がある。紙滓等が直線往復スライド機構のスライド部分に詰まると、ドクターブレードの移動を円滑に行うことができなくなってしまう。また、場合によってはスライド機構の破損、その駆動モータが過負荷状態に陥り、焼損するおそれもある。
【０００５】
本発明の課題は、このような弊害を回避可能な摺動ドクター装置を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の摺動ドクター装置は、支持フレームと、この支持フレームによって回転可能に支持されているドクターバックと、このドクターバックに搭載されている直線スライド機構と、この直線スライド機構によって直線往復移動が可能な状態で支持されているブレードホルダと、このブレードホルダによって保持されているドクターブレードと、前記直線スライド機構をその移動範囲に渡って覆っている区画室とを有することを特徴としている。
【０００７】
本発明の摺動ドクター装置では、その直線スライド機構が区画室内に位置している。従って、掻き落とされた紙滓などが直線スライド機構のスライド部分等に入り込むことを防止できる。
【０００８】
また、本発明の摺動ドクター装置では、上記構成に加えて、区画室を密閉状態としてあるので、確実に塵等の侵入を防止できる。
【０００９】
さらに、区画室内を加圧状態に保持する空気供給機構を有していることが望ましい。区画室内を大気圧に比べて僅かに高い圧力状態となるように、空気供給機構によって区画室内に空気を供給すれば、細かな紙滓等が外部から区画室内に侵入してスライド機構に入り込んでしまうことを確実に防止できる。
【００１０】
前記直線スライド機構は、典型的には、スライドレールと、このスライドレールに沿って直線往復移動するスライドテーブルと、このスライドテーブルを移動させるためのモータとを備えている。この場合、前記スライドテーブルは、前記区画室に形成したスリットを貫通して区画室外に延びている先端部分を備え、この先端部分に前記ブレードホルダが支持される。この構成の直線スライド機構を備えた摺動ドクター装置では、前記スリットと前記スライドテーブルの隙間を、前記スリット形成側の部材に取り付けた耐熱性ゴムからなるシール材によって封止しておくことが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した摺動ドクター装置の一実施例を説明する。図１ないし図３には、抄紙用のドライヤーロール外周面をドクターリングするための摺動ドクター装置を示してある。
【００１２】
これらの図に示すように、摺動ドクター装置１は、両側の支持用フレーム２１、２２と、これらのフレーム２１、２２によって回転可能に支持されているドクターバック３と、このドクターバック３によって支持されている直線スライド機構４と、この直線スライド機構４によって直線往復移動が可能な状態で支持されているブレードホルダー５と、このブレードホルダー５によって保持されているドクターブレード６を有している。また、直線スライド機構４は矩形断面の筒状の区画室７の内部に密閉状態で収納されている。区画室７は直線スライド機構４の移動範囲を包含する長さとされ、その両端も端板（図示せず）によって封鎖されている。
【００１３】
上記の各部分の構成を詳しく説明する。まず、ドクターバック３は、その両端に支軸３１、３２を備えており、これらの支軸３１、３２がそれぞれフレーム２１、２２の側の軸受けによって回転可能に支持されている。このドクターバック３によって支持されている直線スライド機構４は、例えば、ＴＨＫ株式会社製のベルト式のＬＭガイドである。
【００１４】
この直線スライド機構４は、ドクターバック３に取り付けたベース４１と、このベース４１に形成した前後の直線スライドレール４２、４３と、これら直線スライドレール４２、４３に沿って直線往復移動するスライドテーブル４４を備えている。スライドテーブル４４は、その裏面が、駆動用ベルト４５に連結されている。駆動用ベルト４５は、一端側の駆動プーリー４６と、他端側の従動プーリー４７の間に架け渡されて、スライドレール４２、４３と平行に延びている。駆動プーリー４６は、駆動源であるＡＣサーボモータ４８の出力軸に固着されている。モータ４８を駆動すると、スライドテーブル４４は駆動用ベルト４５によってレール４２、４３に沿って直線移動する。モータ４８を逆転すれば、反対方向に直線移動する。
【００１５】
このスライドテーブル４４の上にはブレードホルダー５が取付けられている。ブレードホルダー５は、トッププレート５１と、このトッププレート５１の裏面側に取り付けた多数のフィンガ５２を備えている。これらの部材５１、５２の先端側部分の間に、ドクターブレード６の元端側の部分が抜き差し可能な状態で挟まれて保持されている。各フィンガ５２は、その中心部分にロッド５３が貫通している。ロッド５３の両端は、回転可能な状態で、スライドテーブル４４の側に支持されている。
【００１６】
ここで、フィンガ５２の裏面とスライドテーブル４４の間に隙間が形成されており、ロッド５３を挟み、前側（すなわちロール１０の側）には小さい隙間が形成され、後ろ側には大きな隙間が形成されている。これらの隙間には、小径エアーチューブ５４、大径エアーチューブ５５がそれぞれ装着されている。これらのチューブ５４、５５に供給する空気量を調整することにより、ロッド５３を中心として、ドクターブレード６を、ロール外周面１０ａに圧接した圧接状態と、そこから離れた開放状態とに切り換えることができる。すなわち、後ろ側の大径のチューブ５５を膨張させ、小径のチューブ５４を収縮させることにより、ドクターブレード６の刃先６ａのロール外周面１０ａに対する圧接力を増加させることができる。逆に、小径のチューブ５４を膨張させ、大径のチューブ５５を収縮させることにより、ドクターブレードの圧接力を減少させることができる。さらには、ドクターブレード６をロール外周面から離れた開放状態にすることもできる（図においてはこの状態を想像線で示してある。）。
【００１７】
ここで、上記構成の直線スライド機構４を覆っている区画室７は、ドクターバック３に取り付けた断面Ｌ形のプレート７１と、このプレート７１の前端に取り付けられた同じくＬ形断面のプレート７２と、ドクターバック３に取り付けられた同じくＬ形断面のプレート７３によって区画されている矩形の筒状断面となっている。これらのプレート７１、７２、７３はロール幅方向に延びており、直線スライド機構４の移動範囲を包含する長さの区画室７を形成している。
【００１８】
直線スライド機構４のスライドテーブル４４は、プレート７２、７３の縁によって形成されているロール幅方向に延びるスリット７４を通ってロール外周面１０Ａの側に突出しており、その先端にブレードホルダ５が保持されている。スリット７４の上下の縁にはそれぞれ耐熱ゴムからなるシール材７５、７６が取り付けられている。これらシール材７５、７６の端はスリット７４に沿って移動するスライドテーブル４４の表面、裏面に接触しており、区画室７を実質的な密閉状態に保持している。
【００１９】
この区画室７には空気供給機構８によって空気を供給可能であり、空気が供給されると、その内圧が周囲の大気圧よりも僅かに高くなる。空気供給機構８は、プレート７１を貫通して区画室内に連通している空気供給管８１と、この空気供給管８１を介して空気を供給する空気源８２とを備えている。この空気源８２は、前述した一対のチューブ５４、５５に空気を供給するための空気源（図示せず）と共用することができる。
【００２０】
次に、図２を参照して、上記の各部分の長さ、移動範囲について説明する。図に示すように、ロール１０の面長（軸線方向の長さ）をＬ１０とする。直線スライド機構４を支持しているドクターバック３の長さＬ３は、このロール面長Ｌ１０よりも十分に長くなるように設定される。この結果、直線スライド機構４のスライドテーブル４４の移動範囲は、ロール面長Ｌ１０よりも広くなるように設定できる。
【００２１】
本例では、ブレードホルダー５の長さＬ５を例えば１２０ｍｍに設定してあり、ここに保持されているドクターブレード６の長さＬ６を例えば１００ｍｍに設定してある。ドクターブレード６がロール外周面の一方の端から他方の端まで摺動できるようにするために、すなわち、図２において、実線で示す一方の端から想像線で示す他方の端まで移動できるように、ブレード移動量Ｌは、ロール面長Ｌ１０よりも左右５０ｍｍだけ少なくなるように設定されている。
【００２２】
なお、ドクターブレード６の移動範囲をこのように制御するためには、移動範囲を規定するためのリミットスイッチ等を配置しておき、これらのリミットスイッチの出力信号に基づき、モータ４８を制御すればよい。図２においてモータ４８には、その制御基盤の部分に、電源用リード線４８ｂと共に、リミットスイッチ等からの信号が伝送される検出器用ケーブル４８ｃが接続されている。
【００２３】
このように構成した本例のドクター装置１においては、ドクターブレード６を回転するロール１０の表面１０Ａに適切な圧接力で押し付け、モータ４８によってドクターブレード６を保持しているブレードホルダー５をロール軸線方向に向けて往復移動させる。この結果、ドクターブレード６は、ロール外周面１０Ａに沿ってその軸線方向に向けて摺動しながら、当該ロール外周面１０Ａのドクタリングを行なう。
【００２４】
本例のドクターブレード６の幅は狭いので、ロール外周面１０Ａに対する圧接力の調整を簡単に行なうことができる。また、モータ４８として回転速度が可変のものを使用すれば、ドクターブレード６の摺動速度を変化させることができる。このようにすれば、ロール外周面１０Ａのうち、紙滓等の異物が付着しやすい部分のドクタリングは摺動速度を遅くして十分に行い、それ以外の部分は摺動速度を速くして行なうことにより、効率の良いドクタリングを実現できる。
【００２５】
また、本例では、直線スライド機構４は区画室７内に実質的に密閉状態で収納されている。これに加えて、動作中においては空気供給機構８によって区画室内は加圧状態に保持される。従って、ドクタリングによって掻き落とされた紙滓等の塵が直線スライド機構４の側に入り込み、駆動部分に詰まってしまうという弊害の発生を防止できる。
【００２６】
次に、主として図４を参照して、本例の摺動ドクター装置の制御機構について説明する。摺動制御回路１００は、直線スライド機構４を駆動制御して、当該直線スライド機構４によって支持されているブレードホルダ５により保持されているドクターブレード６の摺動を制御する。この摺動制御回路１００には、ドクターブレードの最大移動範囲を規定する左右のセンサ１３１、１３２から検出信号が入力される。また、タイマー回路１０１および手動操作盤１２０が接続されている。
【００２７】
次に、加圧・開放回路１１０は、ブレードホルダー５の一対のエアーチューブ５４、５５に対して空気の供給および排出を行なうことにより、これらのチューブを膨張、収縮させて、ドクターブレード６をロール外周面１０Ａに圧接した加圧状態およびロール外周面１０Ａから離れた開放状態に切り換える空気圧回路である。また、空気供給回路１３０は、空気供給機構８による空気供給を制御する回路である。
【００２８】
手動操作版１２０には、加圧、開放の切り換えを行なう加圧スイッチ１２１、開放スイッチ１２２と、ドクターブレード６をロール外周面１０Ａに沿って摺動開始させる摺動開始スイッチ１２３およびそれを中止させる摺動中止スイッチ１２４とが備わっている。さらに、センサ１３１、１３２で規定される最大移動範囲の間において、座標入力により、ドクターブレード６の移動範囲を指定入力するためのスイッチ群１２５を備えている。さらには、ドクター装置１の動作モードを切り換えるモード切り換えスイッチ１２６を備えている。動作モードとしては例えば、自動モードと手動モードがある。
【００２９】
モード切り換えスイッチ１２６によって手動モードが選択された場合には、次のようにドクタリングを行なう。まず、加圧スイッチ１２１を操作してドクターブレード６をロール外周面１０Ａに適切な圧接力で押し付ける。次に、摺動開始スイッチ１２３を操作して、モータ４８を駆動して直線スライド機構４によってブレードホルダ５によって保持されているドクターブレード６の摺動を開始させる。この後は、直線スライド機構４によって、ドクターブレード６は、センサ１３１、１３２で規定される最大移動範囲を往復移動してロール外周面１０Ａのドクタリングを行なう。
【００３０】
ここで、例えば、ドクターブレード６の刃先が過熱状態であると操作者が判断した場合には、操作者は開放スイッチ１２２を操作すればよい。このスイッチ１２２を操作すると、ドクターブレード６は開放状態に切り換わり、ロール外周面１０Ａから離れた状態で移動する。この結果、過熱状態を回避することができる。また、操作者が、ロール外周面１０Ａのうち、特定の部分に異物の付着を見てとった場合には、例えば、ドクター装置１の動作を一旦停止させる。次に、スイッチ群１２５を介して、異物の付着の多いロール外周面の部分を含む移動範囲を座標入力する。この後に、加圧スイッチ１２２を操作し、摺動開始スイッチ１２３を操作すると、ドクターブレード６は指定された移動範囲内を往復してロール外周面のドクタリングを行なう。
【００３１】
一方、スイッチ１２６によって自動モードが設定された場合には、例えば次のようなドクタリングが実行される。この場合、スイッチ群１２５によって移動範囲の入力が無い場合には、ドクターブレード６はセンサ１３１、１３２で規定される最大移動範囲を往復移動するように制御される。また、タイマー１０１によるタイマカウントに応じて、一定の時間毎に、ドクターブレード６は開放状態に一時的に切り換わり、ドクターブレード６の刃先が過熱状態に陥らないように制御される。移動範囲がスイッチ群１２５によって入力された場合には、ドクターブレード６をその範囲内で往復移動させる。
【００３２】
ここで、自動モードにおいては、次のような動作状態が考えられる。まず、ドクターブレード６の刃先の部分の温度状態を検出するための温度センサを設置しておけば、このセンサ出力に基づき、ドクターブレード６の刃先が過熱状態に陥ってしまうことを確実に回避できる。すなわち、センサによって刃先が予め設定した温度を超えた場合には、タイマ１０１によって規定される一定の時間だけ、ドクターブレード６を開放状態に保持して、当該ドクターブレードの刃先を冷却すればよい。
【００３３】
また、ロール外周面１０Ａの各部分の汚れ具合を検出するためのセンサ、すなわち、異物の付着度合いを検出するセンサを配置しておき、このセンサの出力に基づき、ドクターブレードの移動範囲を自動設定すれば、ドクタリングを効率良く行なうことができる。詳細に説明すると、センサによって異物の付着が多い部分（汚れが多い部分）を検出し、この結果に基づき摺動制御回路１００においてこの部分を含むドクターブレードの移動範囲を算出する。そして、この移動範囲内でドクターブレード６を往復移動させて異物を確実にかき落とす。このように制御すれば、常に、ロール外周面から異物を確実に除去でき、効率の良いドクタリングを実現できる。
【００３４】
一方、上記構成の摺動ドクター装置を用いて多段ドクター装置を構成することができる。すなわち、上記構成の摺動ドクター装置と、当該摺動ドクター装置よりもロール回転方向の上流側の位置に配置され、ロール幅とほぼ同一の幅を備えたドクターブレードを用いて前記ロール外周面のドクタリングを行なうドクター装置とを有する構成を採用することができる。この構成によれば、上流側の一般的なドクター装置によってロール全幅のドクタリングを行い、その表面の滓を除去する。次に、摺動ドクター装置を用いて、部分的に付着している紙滓等を除去する。このように二段階でドクタリングを行うことにより、効率の良いドクタリングを実現できる。
【００３５】
次に、図５には、図１ないし図３に示す摺動ドクター装置の変形例を示してある。この図に示す摺動ドクター装置１Ａが前述のドクター装置１と異なっている点は、直線スライド機構４のスライドテーブル４４Ａが直角に折れ曲がっている点である。これ以外の点は同一であるので、図においては対応する部分に同一の符号を付してある。設置場所によっては図１に示す摺動ドクター装置を取り付けるスペースが確保できない場合等において、本例の摺動ドクター装置１Ａが有効となる。
【００３６】
なお、上記の各例では、区画室７を実質的に密閉状態として、内部を僅かに加圧状態としている。加圧状態にする代わりに、区画室内から外部に向かう空気流が常に形成されるようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の摺動ドクター装置は、ドクターブレードをロール幅方向にスライドさせるための直線スライド機構が密閉状態で区画室内に配置されている。従って、掻き落とされた紙滓等の塵が直線スライド機構のスライド部分に入り込むことを防止できる。
【００３８】
また、本発明では、区画室内を大気圧よりも僅かに高い加圧状態に保持しているので、細かな塵が区画室内に入り込むことも確実に防止できる。
【００３９】
さらに、本発明では、直線スライド機構のスライドテーブルの軌道軌跡にそって区画室に形成されているスリットと、当該スライドテーブルの間の隙間を、耐熱性ゴムからなるシール材で封止しているので、区画室内への塵の侵入を一層確実に防止できる。
【００４０】
このように、本発明の摺動ドクター装置では、その直線スライド機構に掻き落とされた紙滓等の塵が入り込むことを確実防止でき、塵が入り込むことに起因して起きる弊害を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した摺動ドクター装置の例を示す概略構成図である。
【図２】図１のドクター装置における各部分の長さ関係およびドクターブレードの移動範囲を説明するための説明図である。
【図３】図１のドクター装置におけるドクターブレードおよびブレードホルダの部分を拡大して示す部分拡大図である。
【図４】図１のドクター装置の駆動制御系を示す概略ブロック図である。
【図５】図１の摺動ドクター装置の変形例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 摺動ドクター装置
４ 直線スライド機構
５ ブレードホルダ
６ ドクターブレード
７ 区画室
７１、７２、７３ プレート
７４ スリット
７５、７６ シール材
８ 空気供給機構
８１ 空気供給管
８２ 空気源
１０ ロール
１０Ａ ロール外周面
１０ａ ロール軸線
１００ 摺動制御回路
１３０ 空気供給回路

Claims (4)

1. 支持フレームと、
   この支持フレームによって回転可能に支持されているドクターバックと、
   このドクターバックに搭載されている直線スライド機構と、
   この直線スライド機構によって直線往復移動が可能な状態で支持されているブレードホルダと、
   このブレードホルダによって保持されているドクターブレードと、
   前記直線スライド機構をその移動範囲に渡って覆っている区画室とを有し、
   前記区画室は、密閉状態とされていることを特徴とする摺動ドクター装置。
2. 請求項１において、
   前記区画室内を加圧状態に保持する空気供給機構を有していることを特徴とする摺動ドクター装置。
3. 請求項１または２において、
   前記直線スライド機構は、スライドレールと、このスライドレールに沿って直線往復移動するスライドテーブルと、このスライドテーブルを移動させるためのモータとを備えており、
   前記スライドテーブルは、前記区画室に形成したスリットを貫通して区画室外に延びている先端部分を備え、この先端部分に前記ブレードホルダが支持されており、
   前記スリットと前記スライドテーブルの隙間は、前記スリット形成側の部材に取り付けた耐熱性ゴムからなるシール材によって封止されていることを特徴とする摺動ドクター装置。
4. 支持フレームと、
   この支持フレームによって回転可能に支持されているドクターバックと、
   このドクターバックに搭載されている直線スライド機構と、
   この直線スライド機構によって直線往復移動が可能な状態で支持されているブレードホルダと、
   このブレードホルダによって保持されているドクターブレードと、
   前記直線スライド機構をその移動範囲に渡って覆っている区画室とを有し、
   前記直線スライド機構は、スライドレールと、このスライドレールに沿って直線往復移動するスライドテーブルと、このスライドテーブルを移動させるためのモータとを備えており、
   前記スライドテーブルは、前記区画室に形成したスリットを貫通して区画室外に延びている先端部分を備え、この先端部分に前記ブレードホルダが支持されており、
   前記スリットと前記スライドテーブルの隙間は、前記スリット形成側の部材に取り付けた耐熱性ゴムからなるシール材によって封止されていることを特徴とする摺動ドクター装置。

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