JP6439574B2 - ドクター装置およびシート状物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドクター装置およびドクター装置を用いたシート状物の製造方法に関するものである。

従来、ドクター装置は、紙、フィルムなどのシート状物を生産する機械を構成し、かつシート状物を搬送するロールの表面を清掃する装置である。すなわち、ロールの外周にブレードを配置し、このブレードを、回転するロールの表面に接触させることで、シート状物からロール表面に移転・付着した異物を掻き落すものである。ブレードがロールの表面に対して斜めに接触すると、ブレードの角でロールに傷が付くため、ブレードは、ロールの表面に対して平行な状態で、ブレードの全体が均一に接触する位置に調節されている（以下、このような調節作業を「芯出し」と記す。）。ブレードをロールの表面に当て続けると、ロールやブレードが摩耗する場合や、経年によってロールに対するブレードの角度や当り具合が変化する場合がある。この場合、その都度芯出しを行う必要があるが、芯出しは、高い精度を要するため、困難である。また、芯出しをするには、安全または作業上の理由から、ロールの回転を停止する必要が生じる場合があり、芯出しに長い時間を要することは、それだけシート状物の生産性を低下させる要因となる。そこで、芯出しを容易に実施するために、例えば、下記特許文献１に記載された芯出し機能付きドクター装置がある。

この芯出し機能付きドクター装置は、ブレードの両端に、ストッパーとしての車輪が取り付けられている。この車輪によって、ブレードがロールに対して接近し、車輪がロールに当たった位置で車輪を固定することで、芯出しが容易となる。

特開平８−３５１９１号公報

しかし、上記したとおり、芯出しは高い精度を要し、困難であるため、芯出しを容易にするためには、芯出し機能付きドクター装置のような複雑な構成を要する。仮に、初めの芯出しが容易に行えたとしても、以下のような場合、芯出しをしたにもかかわらず、不具合が生じる。すなわち、ブレードは、堅固に固定される一方、高温の環境下で使用されると、熱による変形が生じる場合がある。さらに、ロールとブレードとの撓み率が異なることや、ロールの表面がクラウン形状である場合など、ブレードの当り具合がロールの中央と端部とで異なる場合がある。したがって、このような場合、ブレードは、ロールに対する当り具合が変化する都度、芯出しを要する。

本発明は、この様な実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、芯出しが容易なドクター装置の提供を目的とする。さらに、芯出しが容易なドクター装置を用いた、生産性と品質に優れるシート状物の製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るドクター装置は、回転するロールの表面に接触するブレード部の角度を前記ロールの回転軸に対して変化させ、前記ロールの表面の状態に前記ブレード部を追従させる、ことを特徴とする。

本発明に係るドクター装置は、回転するロールの表面に接触させるブレード部と、前記ロールの回転軸方向と交差して前記ブレード部に備えられた交差軸部と、が備えられた、ことを特徴とする。

本発明に係るドクター装置は、前記ブレード部のうち、前記ロールに接触する側の反対側に弾性部が備えられた、ことを特徴とする。

本発明に係るドクター装置は、前記ロールの回転軸方向と平行する平行軸部が、前記ブレード部に備えられた、ことを特徴とする。

本発明に係るドクター装置は、ブレード部が前記ロールの回転軸方向における長さよりも短く形成された、ことを特徴とする。

本発明に係るシート状物の製造方法は、上記した本発明に係るドクター装置を用いて清掃されたロールでシート状物を搬送する手順を含む、ことを特徴とする。

本発明に係るドクター装置は上記した構成である。この構成により、ブレード部が交差軸部を支点として揺動（回転）することで、ロールに対するブレード部の角度がロールの回転軸に対して変化する。すなわち、仮にロールに対するブレード部の角度（当り具合）が変化しても、ロールの表面の状態に応じてブレード部が追従するため、追従する都度、ブレード部がロールの表面に対して最適な当り具合となる角度に調節される。したがって、芯出しを容易に行うことができる。

また、ブレード部がロールの表面に強く押し当てられたとしても、ロールの表面の状態に応じてブレード部が追従してロールの表面に対して最適な当り具合となる角度に調節されるため、例えばブレード部の角がロールに食い込んで傷を付けることがない。したがって、ブレード部をロールの表面に強く押し当てて効果的に清掃することができる。

本発明に係るドクター装置は、ブレード部のうち、ロールに接触する側の反対側に弾性部が備えられている。この構成により、ロールの表面に対する当り具合に応じて角度が変化したブレード部は、このブレード部のうち、ロールに接触する側の反対側が、ブレード部の動きに反発する弾性部の復元力によって押されて元の状態に戻ろうとするため、ブレード部がロールの表面に対して最適な当り具合となる角度に、常に調節される。したがって、芯出しを容易に行うことができる。

本発明に係るドクター装置は、ロールの回転軸方向と平行する平行軸部が、ブレード部に備えられている。この構成により、ブレード部が平行軸部を支点として揺動（回転）することで、ロールに対するブレード部の当り具合がロールの表面に対して変化する。このことにより、交差軸部を支点とする揺動（回転）に、平行軸部を支点とする揺動（回転）が加わり、ロールに対するブレード部の当り具合が二軸によって三次元的に変化し、ロールの表面の状態に応じてブレード部が柔軟に追従する。したがって、芯出しを容易に行うことができる。

本発明に係るドクター装置は、ブレード部がロールの回転軸方向における長さよりも短く形成されている。この構成により、ロールにおける一部分の汚れに対し、その一部分にのみブレード部を当てて集中的に清掃することができる。

本発明に係るシート状物の製造方法は、上記した本発明に係るドクター装置を用いて清掃されたロールでシート状物を搬送する手順を含む。この製造方法により、芯出し作業によって生じるシート状物の生産性の低下を改善することができる。さらに、シート状物を搬送するロールの表面を効果的に清掃することにより、シート状物の品質を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るドクター装置を正面から視した正面図である。 本発明の実施形態に係るドクター装置を側面から視したＡ−Ａ断面側面図である。 本発明の実施形態に係るドクター装置のブレード部の動作が示され、（ａ）が正面から視した正面動作図、（ｂ）が側面から視した側面動作図である。 本発明の実施形態に係るドクター装置が備えられたロールによるシート状物の製造方法の概略が示された概略図である。

以下に、本発明の実施形態に係るドクター装置を図面に基づいて説明する。図１および図２は、本発明の実施形態に係るドクター装置１０が示されている。以下の説明では、図１を正面とし、図２を側面とする。図１および図２において、ロール１に近づく方向を下方とし、ロール１から離れる方向を上方とし、図２において、右方を表側とし、左方を裏側とする。

図１に示されているとおり、本実施形態に係るドクター装置１０は、次の各部が備えられている。すなわち、ドクター装置１０は、円筒状のロール１の側面側に設置された柱状フレーム１１と、正面側に突出させて柱状フレーム１１に取り付けられた支持フレーム１２と、この支持フレーム１２に取り付けられて吊り下げられた支持軸部１３と、この支持軸部１３の端に固定された操作部１４と、支持軸部１３と平行に取り付けられた二本のレール１５と、このレール１５に取り付けられたドクター装置本体２０とが備えられている。支持軸部１３およびレール１５は棒状であり、ロール１の回転軸方向２と平行して配置され、ロール１の周囲に設置されている。レール１５に設置されたドクター装置本体２０は、レール１５に沿って移動可能であり、ロール１の回転軸方向２における長さよりも短く形成されている。

＜ドクター装置本体２０＞
ドクター装置本体２０は、次の各部が備えられている。すなわち、ドクター装置本体２０は、図１および図２に示されているとおり、レール１５に取り付けられた移動ブラケット２１と、この移動ブラケット２１に取り付けられてロール１の表面に接触させるブレード部２２とから備えられている。

＜移動ブラケット２１＞
移動ブラケット２１は板状であり、一対で構成され、それぞれ二本のレール１５が貫通している。移動ブラケット２１の下方端は、ブレード部２２が取り付けられている。

＜ブレード部２２＞
ブレード部２２は、次の各部から構成されている。すなわち、ブレード部２２は、移動ブラケット２１に取り付けられたブレード第一ブラケット２３と、ロール１の回転軸方向２と交差してブレード第一ブラケット２３に取り付けられた交差軸部２９と、この交差軸部２９を介してブレード第一ブラケット２３に取り付けられたブレード第二ブラケット２６と、ロール１の回転軸方向２と平行してブレード第二ブラケット２６に取り付けられた平行軸部３０と、この平行軸部３０を介してブレード第二ブラケット２６に取り付けられたブレードホルダー３３と、このブレードホルダー３３に取り付けられたブレード本体３５と、ブレード部２２のうち、ロール１に接触する側（ブレード本体３５側）の上方の反対側に備えられた弾性部としての第一エアーチューブ３６と、ブレード部２２のうち、ブレードホルダー３３の裏側に備えられた第二エアーチューブ３７とが備えられている。以下、各部について詳説する。

＜ブレード第一ブラケット２３＞
ブレード第一ブラケット２３は、板状の基台プレート２４と板状の軸支持プレート２５とが直角に連接され、側面から視して逆“Ｌ字”状に形成されている。基台プレート２４は、移動ブラケット２１の下方端に形成された溝に嵌め込まれている。一方、軸支持プレート２５は、下方端に、交差軸部２９が形成されている。

＜ブレード第二ブラケット２６＞
ブレード第二ブラケット２６は、板状のチューブ支持プレート２７と板状の軸付プレート２８とが直角に連接され、側面から視して逆“Ｌ字”状に形成されている。軸付プレート２８は、中央近傍に交差軸部２９が裏側に突出して形成され、表側に、平行軸部３０が形成されると共に一対の台座部３１が取り付けられている。平行軸部３０は、ロール１の回転軸方向２と平行しており、両端が軸支持突部３２で支持されると共に軸付プレート２８に取り付けられている。台座部３１は、ロール１の回転軸方向２と平行しており、平行軸部３０の上下に配置されている。ブレード第二ブラケット２６は、チューブ支持プレート２７が、ブレード第一ブラケット２３の基台プレート２４に対面して配置され、一方、軸付プレート２８の裏側が、ブレード第一ブラケット２３の軸支持プレート２５と対面して配置されている。

＜交差軸部２９＞
交差軸部２９は、ロール１の回転軸方向２と交差してブレード第二ブラケット２６の軸付プレート２８の裏側に取り付けられると共に、ブレード第一ブラケット２３の軸支持プレート２５を貫通している。この構成により、ブレード第二ブラケット２６が、交差軸部２９を軸にブレード第一ブラケット２３に対して揺動（回転）する。

＜ブレードホルダー３３およびブレード本体３５＞
ブレードホルダー３３は、上方側に対して下方側が屈折し、側面から視して全体が“くの字”状に形成されている。ブレードホルダー３３の上方側は、裏側に、平行軸部３０が形成されると共に一対のチューブ当接部３４が取り付けられている。平行軸部３０は、ロール１の回転軸方向２と平行しており、両端が軸支持突部３２で支持されると共にブレードホルダー３３に取り付けられている。チューブ当接部３４は、ロール１の回転軸方向２と平行しており、平行軸部３０の上下に配置されると共に、ブレード第二ブラケット２６（軸付プレート２８）の台座部３１と対面している。ブレードホルダー３３の下方側は、ロール１に接触させるブレード本体３５が取り付けられている。ブレード本体３５は、高炭素鋼から形成される。高炭素鋼に代えて、公知・公用の素材、例えば、ステンレス鋼、リン青銅などの金属素材、カーボン、ガラスエポキシ、ガラスベークなどの樹脂素材を使用することができる。また、ブレード本体３５の先端部（刃先部）は、段付き加工、ラウンド加工、テーパー加工、ベベル加工などの形状加工が施されている。

＜平行軸部３０＞
平行軸部３０は、ロール１の回転軸方向２と交差してブレード第二ブラケット２６（軸付プレート２８）の表側と、ブレードホルダー３３の上方側裏側とに、軸支持突部３２を介して取り付けられている。すなわち、ブレードホルダー３３が、平行軸部３０を軸にブレード第二ブラケット２６に対して揺動（回転）する。

＜第一エアーチューブ３６および第二エアーチューブ３７＞
第一エアーチューブ３６および第二エアーチューブ３７は、ロール１の回転軸方向２と平行しており、それぞれチューブホルダー３８に取り付けられている。第一エアーチューブ３６は、ブレード第一ブラケット２３の基台プレート２４と、ブレード第二ブラケット２６のチューブ支持プレート２７との間に挟まれている。第二エアーチューブ３７は、一対で構成され、ブレード第二ブラケット２６（軸付プレート２８）の台座部３１と、ブレードホルダー３３の上方側のチューブ当接部３４との間に挟まれている。なお、各エアーチューブ３６，３７に代えて、例えば、液体が充填されたチューブ、ゴム、バネなど、加えられた力に対する反発力が生じるものを使用することができる。エアーチューブであれば、予め内圧を設定するか、またはホース（図示省略）を接続してエアーを供給し続けることで外部から内圧を調節する。

上記のとおり、本実施形態に係るドクター装置１０が形成されている。なお、本実施形態の変形例として、交差軸部のみが備えられ、平行軸部が省略されていてもよい。この場合、交差軸部は、ロールの回転軸方向と交差してブレードホルダーの上方側の裏側に取り付けられると共に、ブレード第一ブラケットの軸支持プレートを貫通している。また、ブレードホルダーの上方端は、板状のチューブ支持プレートが直角に連接されている。

次に、本実施形態に係るドクター装置１０の使用方法および動作を図面に基づいて説明する。図３は、本発明の実施形態に係るドクター装置１０の動作が示されている。図４は、本発明の実施形態に係るドクター装置１０が備えられたロール１によるシート状物４の製造方法の概略が示されている。

図１において、ドクター装置本体２０をレール１５に沿って移動させ、ロール１のうち、清掃したい箇所に配置する。この位置で、操作部１４を操作し、支持軸部１３を回転させると、図２に示されているとおり、支持軸部１３と共にレール１５およびドクター装置本体２０が、支持軸部１３を軸に回転（揺動）する（図２における二点差鎖線参照）。この操作によって、ブレード本体３５をロール１に押し当てる。ここで、ブレード本体３５をロール１に押し当てるまでの一連の操作は、作業者が直接に各部を動かすことで行なってもよいし、作業者が各部に連結された駆動機構（図示省略）を操作盤（図示省略）により操作することで行なってもよいし、自動制御システム（図示省略）による完全自動操作で行なってもよい。図３に示されているとおり、ブレード本体３５（ブレード部２２）は、交差軸部２９および平行軸部３０をそれぞれ支点として揺動（回転）することで、ロール１に対するブレード本体３５（ブレード部２２）の当り具合が二軸によって三次元的に変化する。すなわち、ロール１の表面の状態に応じてブレード本体３５（ブレード部２２）が追従するため、追従する都度、ブレード本体３５がロール１の表面に対して最適な当り具合となる角度に調節される。調節されたブレード本体３５（ブレード部２２）は、ブレード部２２のうち、ブレード第二ブラケット２６（チューブ支持プレート２７）が、ブレード本体３５（ブレード部２２）の動きに反発する第一エアーチューブ３６の圧力によって押されて元の状態に戻ろうとするため、ブレード本体３５がロール１の表面に対して最適な当り具合となる角度に、常に調節される。このように、自動的に芯出しがされたブレード本体３５によって、回転方向３に回転するロール１の表面が清掃される。

ここで、図４に示されているとおり、紙やフィルムなどのシート状物４の製造を行うに際して、シート状物４を搬送するロール部に本実施形態に係るドクター装置１０を装着することができる。すなわち、シート状物４を搬送する複数のロール１から構成されるロール部において、少なくとも１本のロール１に対して本実施形態に係るドクター装置１０を図１および図２に示されるように配置する。ロール部としては、例えば、抄紙機や各種塗工機のシリンダ・ドライヤー・パートおよびカレンダー・パート、フィルム製造機械の縦延伸パートを挙げることができる。

次に、本実施形態に係るドクター装置１０の効果を説明する。

上記したとおり、本実施形態に係るドクター装置１０によれば、ブレード部２２は、移動ブラケット２１に取り付けられたブレード第一ブラケット２３と、ロール１の回転軸方向２と交差してブレード第一ブラケット２３に取り付けられた交差軸部２９と、この交差軸部２９を介してブレード第一ブラケット２３に取り付けられたブレード第二ブラケット２６と、ロール１の回転軸方向２と平行してブレード第二ブラケット２６に取り付けられた平行軸部３０とが備えられている。この構成により、ブレード本体３５（ブレード部２２）は、交差軸部２９および平行軸部３０を支点として揺動（回転）することで、ロール１に対するブレード本体３５（ブレード部２２）の角度がロール１の回転軸に対して変化する。すなわち、ロール１の表面の状態に応じてブレード本体３５（ブレード部２２）が追従するため、追従する都度、ブレード本体３５がロール１の表面に対して当り具合となる角度に調節される。したがって、ブレード本体３５の芯出しを容易に行うことができる。なお、交差軸部２９のみが備えられ、平行軸部３０が省略されている構成であっても、同様の効果を生じさせることができる。

さらに、ブレード本体３５（ブレード部２２）が平行軸部３０を支点として揺動（回転）することで、ロールに１対するブレード本体３５の当り具合がロール１の表面に対して変化する。このことにより、交差軸部２９を支点とする揺動（回転）に、平行軸部３０を支点とする揺動（回転）が加わり、ロール１に対するブレード本体３５の当り具合が二軸によって三次元的に変化し、ロール１の表面の状態に応じてブレード本体３５が柔軟に追従する。したがって、ブレード本体３５の芯出しを容易に行うことができる。

また、ブレード本体３５がロール１の表面に強く押し当てられたとしても、ロール１の表面の状態に応じてブレード本体３５（ブレード部２２）が追従するため、例えばブレード本体３５の角がロール１に食い込んで傷を付けることがない。したがって、ブレード本体３５をロール１の表面に強く押し当てて効果的に清掃することができる。

本実施形態に係るドクター装置１０によれば、ブレード本体３５（ブレード部２２）のうち、ロール１に接触する側（ブレード本体３５側）の反対側の上方に第一エアーチューブ３６が備えられている。この構成により、角度が変化したブレード本体３５（ブレード部２２）は、このブレード本体３５（ブレード部２２）のうち、ブレード第二ブラケット２６（チューブ支持プレート２７）が、ブレード本体３５（ブレード部２２）の動きに反発する第一エアーチューブ３６の圧力によって押されて元の状態に戻ろうとするため、ブレード本体３５がロール１の表面に対して最適な当り具合となる角度に調節される。したがって、ブレード本体３５の芯出しを容易に行うことができる。

さらに、本実施形態に係るドクター装置１０によれば、ブレード本体３５（ブレード部２２）のうち、ブレードホルダー３３の裏側に第二エアーチューブ３７が備えられている。この構成により、第一エアーチューブ３６の場合と同様に、角度が変化したブレード本体３５（ブレード部２２）は、このブレード本体３５（ブレード部２２）のうち、ブレード第二ブラケット２６（チューブ支持プレート２７）が、ブレード本体３５（ブレード部２２）の動きに反発する第二エアーチューブ３７の圧力によって押されて元の状態に戻ろうとするため、ブレード本体３５がロール１の表面に対して最適な当り具合となる角度に調節される。したがって、ブレード本体３５の芯出しを容易に行うことができる。

本実施形態に係るドクター装置１０によれば、ブレード本体３５（ブレード部２２）がロール１の回転軸方向における長さよりも短く形成されている。この構成により、ロール１における一部分の汚れに対し、一部分にのみブレード本体３５を当てて集中的に清掃することができる。

本実施形態に係るドクター装置１０を使用するシート状物４の製造方法によれば、ドクター装置１０を用いて清掃可能に構成されたロール部によって、シート状物４を搬送する。この製造方法により、芯出し作業によって生じるシート状物４の生産性の低下を改善することができる。さらに、シート状物４を搬送するロール１の表面を効果的に清掃することにより、シート状物４の品質を向上させることができる。

上記した本実施形態に係るドクター装置１０およびドクター装置１０を使用するシート状物の製造方法の効果は、清掃対象であるロール１の表面の材質が金属であれ、樹脂であれ、好適に享受することができる。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。そして本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。

１ ロール
２ 回転軸方向
３ 回転方向
４ シート状物
１０ ドクター装置
１１ 柱状フレーム
１２ 支持フレーム
１３ 支持軸部
１４ 操作部
１５ レール
２０ ドクター装置本体
２１ 移動ブラケット
２２ ブレード部
２３ ブレード第一ブラケット
２４ 基台プレート
２５ 軸支持プレート
２６ ブレード第二ブラケット
２７ チューブ支持プレート
２８ 軸付プレート
２９ 交差軸部
３０ 平行軸部
３１ 台座部
３２ 軸支持突部
３３ ブレードホルダー
３４ チューブ当接部
３５ ブレード本体
３６ 第一エアーチューブ（弾性部）
３７ 第二エアーチューブ
３８ チューブホルダー

Claims (4)

1. 回転するロールの表面に接触させるブレード部と、
   前記ロールの回転軸方向と交差して前記ブレード部に備えられた交差軸部と、
   前記ロールの回転軸方向と平行して前記ブレード部に備えられた平行軸部と、
   が備えられ、
   前記ブレード部が、前記交差軸部および前記平行軸部を支点として揺動可能である、
   ことを特徴とするドクター装置。
2. 前記ブレード部のうち、前記ロールに接触する側の反対側に弾性部が備えられた、
   ことを特徴とする請求項１に記載されたドクター装置。
3. 前記ブレード部が前記ロールの回転軸方向における長さよりも短く形成された、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたドクター装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載されたドクター装置を用いて清掃されたロールでシート状物を搬送する手順を含む、
   ことを特徴とするシート状物の製造方法。

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