JPH07187466A - ウエブと共に使用する装置 - Google Patents
ウエブと共に使用する装置Info
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- JPH07187466A JPH07187466A JP6283691A JP28369194A JPH07187466A JP H07187466 A JPH07187466 A JP H07187466A JP 6283691 A JP6283691 A JP 6283691A JP 28369194 A JP28369194 A JP 28369194A JP H07187466 A JPH07187466 A JP H07187466A
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- B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
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Abstract
状域が残らないようにし、かつチルロールでの冷却時
に、ウエブに皺等が生じないようにする。 【構成】 ノズル58がウエブ16の両側縁部46,4
8間に延び、かつチルロール32の外周面の一部に周方
向に延びている。ノズル中央部分68は空気流を、仮想
接触線上流でウエブ中央部44に噴射し、ウエブ中央部
44にたわみを与え、チルロール32に接触させるよう
にする。ノズル両端74,76は中央部分68より下流
へ延びている。
Description
装置と方法、より詳しく言えば印刷紙ウエブを冷却する
装置と方法に関するものである。
通過する間に、ウエブにインキを付加する。印刷が終わ
ったばかりのウエブは乾燥装置内を通過してから、チル
ロール装置を通過し、加熱されたウエブが冷却され、イ
ンキが定着せしめられる。チルロール装置は、ロール内
を循環する水により冷却される一連のチルロールを有し
ている。
動すると、空気の境界層が、移動するウエブの両面に付
着して、移動するウエブと一緒に運ばれる。蒸発した化
学溶剤とインキの残りとが、移動するウエブ両面の境界
層内に捕らえられたまま、ウエブが乾燥装置から出て来
る。そして、そのままチルロール装置へ装入される。
ル装置のローラの周囲をウエブと共に取囲む。この境界
層により、高温のウエブ面がチルロールの冷却面から遮
断され、ウエブからチルロールへの熱伝達が阻害され
る。更に、空気の境界層内の蒸発したインキと化学溶剤
は、ウエブがチルロール装置を通過する間に、チルロー
ル表面に残渣となって付着する。チルロール表面に付着
したインキの残渣は、後から走入するウエブに移され
て、印刷されたウエブを汚すことになる。
エブから熱を伝達する公知のチルロール装置が開示され
ている。このチルロール装置は、1対の小型の境界層制
御ロールを有し、これらのロールが移動するウエブの両
面と滑り接触するように配置されている。各境界層制御
ロールは、ロール上を滑動するウエブとは反対方向に回
転する。ウエブ表面に付着している境界層は、ウエブが
制御ロールに向かって滑動する間に、絞り取られる。
ール装置は、米国特許第5,036,600号に開示さ
れている。このチルロール装置の場合、複数のチルロー
ルが密の間隔で配置され、干渉域を形成している。ウエ
ブ両面の境界層は、干渉域を通過すると、ウエブからそ
ぎ取られる。
装置10が、図1及び図2に示されている。この公知の
装置10の場合、円筒形のチルロール12が、適当な駆
動トレーン(図示せず)によりその中心軸線を中心とし
て時計回りに回転するようにされている。チルロール1
2は円筒形外周面14を有し、この外周面14は、公知
の形式で、チルロールを貫流し循環する水により冷却さ
れている。印刷されたウエブ16は、チルロール12の
周囲を図1の矢印18の方向へ移動する。
エブ16と交差する方向へ延びている。ノズル22は空
気ジェットを、チルロール12の中心軸線と平行方向
に、ウエブ16と交差する方向に延びる直線的な区域に
向けている。ノズル22からの空気流がウエブ16に当
たる直線的な区域は、ウエブ16の、チルロールとの接
触線より僅かに下流に位置している。ノズル22からウ
エブ16に対して空気が噴射される直線的区域は、チル
ロール12とのウエブの接線方向接触線と平行に延びて
いる。
で、注意すべき点は、チルロール12から出て来るウエ
ブには、時として、冷却されない帯状域が残る点であ
る。これらの帯状域の温度は、周囲の区域の温度より高
い100°F程度である。これら冷却されない帯状域
は、ウエブ速度が比較的高い場合(1,500毎分フィ
ート以上の速度)、より頻繁かつ著しい程度で発生する
傾向がある。
り熱伝達の低い区域は、また、溶剤の蒸気が凝縮する区
域でもある。溶剤の凝縮度の差は、冷却されない区域で
は、より低温の区域の100倍を超える値である。冷却
されない区域、即ち熱伝達度の低い区域は、ウエブとチ
ルロールとの間に形成される流体(蒸気又は液体)のポ
ケットにより生じるものと推測される。
良装置には1個のロールが備えられている。ウエブは、
このロールの周囲に延びる走路に沿って移動する。ウエ
ブ中央部は、ロールとのウエブ両側縁部の接触区域より
上流でロール外周面に接触するようにたわませられる。
この装置は、ウエブからの熱を伝達するチルロールと一
緒に使用するのが有利である。
が空気流をウエブに向けることにより、ウエブ中央部を
たわませ、それによって、ウエブの両側縁部がチルロー
ルと接触する以前に、ウエブ中央部がロールと接触する
ようにされている。ノズルの両側の端部分は、ノズル中
央部より下流へ延び、空気流をウエブの両側縁部に噴射
する。
る。いずれの形状の場合も、ノズルは、チルロールの周
囲から離れて延び、その曲率中心がチルロール中心軸線
上に位置するようにされている。
6からの熱を伝達するのに用いられる。装置30に入る
前に、ウエブ16には印刷機(図示せず)によってイン
キ画像が印刷される。ウエブ16は、印刷された後、乾
燥装置を通過せしめられ、ウエブ表面のインキが乾燥さ
れる。ウエブ16は、次いで装置30を通過することに
より冷却され、インキが定着せしめられる。
2は、公知形式で水が循環することで冷却される円筒形
外周面34を有している。モータ36(図3)はチルロ
ール32と接続され、チルロール中心軸線を中心として
時計回りにチルロールを回転させる。ウエブ供給ロール
38,40は、チルロール32の下流でウエブ16と接
触し、ウエブを供給する。装置30は、ウエブの熱を伝
達するのとは別の目的に用いたり、チルロール32以外
のロールと共に用いることもできる点を理解すべきであ
る。
央部44(図3と図4)には、ウエブの両側縁部46,
48(図3)がチルロール外周面34に接触する個所の
上流でチルロール外周面34に接触するように、たわみ
が生ぜしめられる。ウエブ16の中央部44にたわみを
与えない場合には、ウエブ全体がチルロール32の外周
面に、図3に符号52で示した接触線に沿って接触す
る。この接触線は、以下では仮想接触線と呼ぶ。つま
り、ウエブ16の中央部44は、仮想接触線の上流でチ
ルロール32の外周面34と接触するように、たわみを
与えられる。
触線は、チルロール32の回転中心縦軸線と平行に延び
ている。チルロール外周面34とのウエブ16の実接触
線は、下向きアーチ形(図3及び図4)であり、仮想接
触線52の前方、つまり上流に位置している。しかし、
ウエブ16の縦軸方向の縁部46,48は、仮想接触線
52に沿ってチルロール32の円筒形外周面34と接触
する。
エブ16の実接触線は、湾曲した中央部分を有すること
になる。しかし、この実接触線は、また中央部分とは反
対方向に延びる直線状端部分をも有している。この端部
分は仮想接触線52と合致する。
46,48より前方でチルロール32に接触するので、
ウエブに沿って縦方向に延び、かつウエブとチルロール
32との間に生じがちな皺又はポケットは、ウエブがチ
ルロール32と接触するにつれて、縦縁部46,48の
方向へ中央部44から外方へ滑らかにされる。これによ
って、ウエブ16に冷却されない帯状部、つまり低熱伝
達区域の発生が阻止される。
ル32の前方でウエブ16に加湿が行われる。ウエブ1
6に加湿されることにより、ウエブを形成する紙の強度
が弱められ、応力の均圧化が一層完全にウエブ全幅にわ
たって行われる。チルロール32の前方での加湿は、特
に、ウエブが軽量紙の場合に効果的である。
れる。スプレーバー56は、図3及び図4に略示した形
式で、ウエブ16に向かって細い水流又は水の霧を吹付
ける。しかしながら、他の公知装置をウエブの加湿に用
いてもよい。たとえば、溜めからウエブへ水分を運ぶの
に用いられるロールを用いてもよい。
接触する前に中央部44を外周面34に接触させるに
は、異なる多くの手段を用いることができる。たとえ
ば、ウエブの縁部46,48を持上げる種々の手段を利
用できる。これらの手段には、ウエブの縁部46,48
を上方へ吸上げる真空を得るための装置も含めることが
できよう。所望とあれば、縁部46,48を持上げるの
にニッピング・ホイールを用いてもよい。また、中央部
44を縁部46,48の前方でチルロール32と接触さ
せるのに、成形エーロフォイルの輪郭を有する部材を利
用することもできる。
特徴によれば、ノズル58(図4及び図5)が、チルロ
ール32とのウエブの仮想接触線52の前方の個所でウ
エブ中央部44にたわみを与えるのに利用される。ノズ
ル58は空気流60をウエブ16に向け、ウエブを下方
へ(図4に示したように)、チルロール32の外周面3
4に対して押圧する。
力をウエブ中央部44の区域に加える。この中央部44
はチルロールとのウエブ仮想接触線52の上流に位置し
ている。ノズル58は、チルロール32とのウエブ仮想
接触線52より下流に位置する個所で、ウエブ両側縁部
46,48に対して流体圧力を加える。
ール32の縦中心軸線と平行に延びる平面で見てアーチ
形の形状を有している(図5)。このノズル58の曲率
中心は、図5に示されているように、チルロール32の
中心軸線に対して直角に延びる平面、それもチルロール
両端の中間でチルロールを通って延びる平面内に存在す
る。
ーチ形状を有している。しかしながら、部分円形を有し
ないアーチ形であってもよい。したがって、ノズル58
は、複数の曲率中心を有する弓形(図5)であってもよ
い。
上流でウエブ中央部44に加えられ、それによりウエブ
の皺等の生じない運動が最大限に可能となる。しかし、
ノズルは、ウエブ16に対してチルロール32とのウエ
ブ接触線の下流区域にだけ空気圧を加えることもでき
る。その場合には、ノズル58は、図4に示した位置か
ら時計回り方向に変位せしめられ、皺を生じない運動が
依然として可能となるようにする。それにより、図1及
び図2の直線的な、先行技術によるノズル22によって
得られる皺除去運動が改善される。
チルロール32の一部の周囲を周方向に延びている(図
4)。この結果、ノズル58は、チルロール32の縦中
心軸線に対し直角方向に延びる平面内で見て、アーチ形
の形状となる、言いかえると、図4に見られる形状とな
る。ノズル58の曲率中心は、チルロール32の中心軸
線に対し直角方向に延びる平面から見て(図4)、チル
ロールの中心軸線上に位置している。
周面34から、ノズルの延びの全長にわたって均等な間
隔をおいて配置されている。こうすることによって、ノ
ズルの延びの全長にわたってノズルからの空気、又はそ
の他の気体による一様かつ半径方向内方向きの圧力が、
ウエブ16に対して加えられる。ノズル58からの空気
流60は、図4に略示したように、チルロール32の方
向へ半径方向内方へ向けて噴射される。
0とが接触するアーチ形湾曲区域64は、図3に示して
ある。この接触区域64のアーチ形状は、図5に示した
ノズル58のアーチ形状と合致している。したがって、
ノズル58は、区域64の延びの全長にわたって区域6
4の上方に直接に配置される。区域64の各部分は、仮
想接触線52と平行かつウエブ16を横切って延びる線
65の上流と下流とに位置している。線65は、先行技
術のノズル22(図2)が実接触線から離れている距離
と等しい距離だけ、仮想接触線52から離れた位置に存
在する。
との空気流60のアーチ形の接触区域64が、チルロー
ル32とのウエブの仮想接触線52の前方、すなわち上
流に延びている。これによって、ノズル58の空気流6
0(図4)が、ウエブ16の中央部44に下向きのたわ
みを生じさせ(図4)、仮想接触線52の前方でチルロ
ール32の外周面34と接触させることができる。
52の上流に配置されている。この結果、仮想接触線5
2より上流に延びているウエブ16(図3)との空気流
60のアーチ形接触区域64が生じる。
部分80(図3)を有しており、この中央部分は、ノズ
ル58の真ぐ下に位置し、ノズル58の中央部分68と
同じ形状を有している。区域64の中央部分80は仮想
接触線52の上流に延びている。区域64の中央部分8
0は、ウエブ16の中央部44と整列されている。
はノズル中央部分68の下流に延びている。アーチ形区
域64は両端部82,84を有している。両端部82,
84は中央部分80の下流に延びている。また、両端部
82,84は、仮想接触線52の下流に位置している。
更に、両端部82,84はノズル58の直ぐ下に位置
し、ノズル58の両端部74,76(図5)と同じ形状
を有している。
接触線52より上流でチルロール32と接触する。ウエ
ブ両側縁部46,48は、チルロール32と仮想接触線
のところで接触する。両側縁部46,48は、チルロー
ルと接触した後、端部分82,84のところでチルロー
ル32に対して押付けられる。
方に空気流60とウエブ16との接触区域64の中央部
分80を設けることによって、ウエブの中央部44から
両側縁部46,48へ向かって皺が伸ばされる。このウ
エブ中央部分44からの皺伸ばしは、仮想接触線52の
前方でチルロール32の外周面34と接触するように、
ウエブ中央部44にたわみが与えられることによって行
われる。
る。しかし、図示の実施例では、ノズル58は、ほぼ円
筒形のハウジング96(図6)を有し、ハウジング内に
はマニホールドチャンバ98が設けられている。ハウジ
ング96からは1対の側板100,102が延びて、ノ
ズルを形成している。このノズルから空気流がウエブ1
6へ向けられる。
ーサブロック104が側板100,102の間に設けら
れている。スペーサブロック104は、側板100,1
02間に形成されたスロット106を、複数の細長い開
口に分割し、これらの開口を介し空気がマニホールドチ
ャンバ98から噴射される。しかしながら、ノズル58
が、連続的な開放スロット106を有するようにする
か、又は、比較的小さい円形の穴を多数有するようにす
ることもできる。
5)が137.16cm(15インチ)の弧長を有する
円セグメントであったが、この長さは、ノズルが組合さ
れているチルロール32の長さである。この特定ノズル
58の場合、ノズルの弧長は、ほぼ7.62cm(3イ
ンチ)である。ノズル58は、ほぼ619.76cm
(244インチ)の曲率半径を有している。このノズル
とウエブとの間隔、すなわち、ノズル下側からウエブま
での半径方向の間隔は、ほぼ2.54mm(0.10イ
ンチ)である。ノズルのスロット106(図6)の幅は
ほぼ1.524mm(0.060インチ)である。
瞭にするために挙げた例にすぎない。したがって、ノズ
ル54は、それら特定の寸法、と異なる寸法で構成する
ことが可能である。
図6に示した実施例では、ノズル58はアーチ形の弧を
有している。これに対し、図7に示した第2実施例の場
合、ノズルがV字形に構成されている。この実施例は、
図1〜図6の実施例と全体として類似しているので、類
似の構成部材には類似の符号を付してある。すなわち、
混同を避けるため、図7の部材には数字の後に“a”の
文字を付してある。
頂部68aを有している。直線状の側方部74a,76
aは、頂部68aから外方へ延びている。ノズル58a
がチルロールと組合される場合、ノズルの頂部又は中央
部68aは、図3の仮想接触線52に対応する仮想接触
線の前方又は上流に延びるようにする。また、ノズル両
端部74a,76aは、仮想接触線の下流に延びるよう
にする。
にわたり周方向に延びるようにされており、チルロール
中心軸線に対し直角方向に延びる平面から見て、この中
心軸線上に位置する曲率中心を有している。この結果、
ノズル58aの下側は、ノズル全長にわたってチルロー
ル外周面から均一の間隔を有している。
ところが角度をなしている。しかし、所望とすれば、頂
部68aはアーチ形にしてもよい(図7参照)。
と一緒に用いられる改良装置30はロール32を有して
いる。ウエブ16はロール32の周囲に延びる走路に沿
って移動する。ウエブ16の中央部44にはたわみが与
えられ、ロールとのウエブ両側縁部46,48の接触区
域64の上流でロール外周面34に接触するようにされ
る。装置30はチルロールと一緒に用い、ウエブ16か
らの熱を伝達するようにするのが有利である。
58がウエブ16に空気流を噴射することにより、ウエ
ブ中央部44にたわみを与え、ウエブ両側縁部46,4
8をチルロールと接触させる。ノズルの両端部分74,
76は、ノズル中央部分68より下流に延び、空気流を
ウエブ両側縁部46,48に向けて噴射する。
5)にすることができる。いずれの形状でも、ノズルは
チルロール32の周囲の一部分にわたって延び(図
4)、チルロール中心軸線上に曲率中心を有するように
される。
示図。
る装置の略示図。
と、ノズルとの関係を示した図。
の形状のみを示した図。
部分を示した図。
面、 16 ウエブ、22 ノズル、 30 本発明の
装置、 32 チルロール、 34 チルロール外周
面、 36 モータ、 38,40 供給ローラ、 4
4 ウエブ中央部、 46,48 ウエブ両側縁部、
52 ウエブとチルロール外周面との仮想接触線、 5
6 スプレーバー、 58 ノズル、 60 空気流、
64ウエブと空気流との接触区域、 68 ノズルの
中央部分、 74,76 ノズルの両端部分、 80
接触区域の中央部分、 82,84 接触区域の両側部
分、 96 ハウジング、 98 マニホールドチャン
バ、 100,102側板、 104 スペーサブロッ
ク、 106 スロット
Claims (21)
- 【請求項1】 ウエブと共に使用する装置において、円
筒形外周面を有するロールと、前記ロールを回転させる
手段と、前記ロールの周面の一部に延びる走路に沿って
ウエブを移動させる手段と、前記ロールとのウエブ両側
縁部との接触個所の上流でウエブ中央部を前記ロール外
周面と接触させる手段とが備えられ、そのさいこの接触
が、前記ロールとのウエブの仮想接触線の前方個所でロ
ール外周面のほうへウエブ中央部をたわませることによ
り生ぜしめられることを特徴とする、ウエブと共に使用
する装置。 - 【請求項2】 前記ロールの外周面にウエブ中央部を接
触させる前記手段が、空気流をウエブ表面区域に向ける
ためのノズル装置を有しており、このノズル装置によっ
て空気流が向けられる前記ウエブ表面区域が、前記ロー
ルとのウエブの仮想接触線の上流の個所からそれぞれ反
対方向にウエブ両側縁部へ延びていることを特徴とす
る、請求項1記載の装置。 - 【請求項3】 前記ノズル装置が、前記ロールとのウエ
ブの仮想接触線の上流に少なくとも部分的に配置されて
いる前記ノズル装置頂部を有するほぼV字形の形状を有
することを特徴とする、請求項2記載の装置。 - 【請求項4】 前記ノズル装置が、前記ロールとのウエ
ブの仮想接触線の上流に配置されたアーチ形の中央部
と、前記ノズル装置の中央部から離れる方向へ延び、か
つ前記ロールとのウエブの仮想接触線の下流へ延びる両
端部分とを有することを特徴とする、請求項2記載の装
置。 - 【請求項5】 ノズル装置が、前記ロールの中心軸線と
直角の方向に延びる平面から見てアーチ形の形状を有す
ることを特徴とする、請求項2記載の装置。 - 【請求項6】 前記ノズル装置が、前記ロールの中心軸
線上に曲率中心を有するアーチ形状を有することを特徴
とする、請求項2記載の装置。 - 【請求項7】 前記ノズル装置が、ウエブに対し空気を
吐出する下側部分を有しており、この下側部分が、ロー
ルとのウエブの仮想接触線上流に配置された中央部と、
前記仮想接触線の下流へ延びる両端部分とを有してお
り、前記ノズル下側部分が、前記ノズル装置の下側部分
の延びの全長にわたって、前記ロールの円筒形外周面か
ら等間隔の位置にあることを特徴とする、請求項2記載
の装置。 - 【請求項8】 ウエブ中央部を前記ロールの円筒形外周
面と接触させる前記手段が、ウエブ表面方向へ空気流を
向けるためのノズル装置を有し、前記ノズル装置がウエ
ブの両側縁部間に延び、かつ前記ロールの円筒形外周面
の一部の周面に周方向に延びていることを特徴とする、
請求項1記載の装置。 - 【請求項9】 前記ノズル装置が、前記ノズル装置の延
びの全長にわたって、前記ロールの円筒形外周面から等
しい間隔をおいて位置せしめられていることを特徴とす
る、請求項8記載の装置。 - 【請求項10】 前記ノズル装置が、前記ロールの中心
軸線上に曲率中心を有するアーチ形状を有することを特
徴とする、請求項8記載の装置。 - 【請求項11】 前記ロールの上流でウエブに加湿する
手段を備えていることを特徴とする、請求項1記載の装
置。 - 【請求項12】 ウエブからの熱伝達に使用する装置に
おいて、円筒形外周面を有する回転可能なチルロールが
備えられ、このチルロールの回転中にウエブが前記外周
面に沿って移動するようにされており、更に、ウエブの
一方の面に空気流を向けるノズル装置が備えられ、この
ノズル装置が、ウエブの両側縁部間に延び、かつ前記チ
ルロールの外周面の一部の周囲に周方向に延びており、
更にまた、前記ノズル装置が前記チルロールの回転軸線
上に曲率中心を有するアーチ形状を有することを特徴と
する、ウエブからの熱伝達に用いる装置。 - 【請求項13】 前記ノズル装置が、ウエブ中央部に対
して空気流を向ける中央部分と、この中央部分から下流
へ延び、かつウエブの両側縁部へ空気流を向ける両端部
分とを有することを特徴とする、請求項12記載の装
置。 - 【請求項14】 前記ノズル装置が、ウエブ中央部と整
列せしめられた前記ノズル装置頂部を有するほぼV字形
の形状を有することを特徴とする、請求項12記載の装
置。 - 【請求項15】 前記ノズル装置が、前記チルロールの
中心軸線と平行に延びる平面で見てアーチ状の形状を有
することを特徴とする、請求項12記載の装置。 - 【請求項16】 前記ノズル装置が、前記ノズル装置の
延びの全長にわたって、前記チルロールの外側面から等
しい間隔をおいて配置されていることを特徴とする、請
求項15記載の装置。 - 【請求項17】 前記チルロールの上流にウエブに加湿
する手段が備えられていることを特徴とする、請求項1
2記載の装置。 - 【請求項18】 ウエブから熱伝達を行う方法におい
て、回転可能のチルロールの周囲にウエブを移動させる
処置と、ウエブからチルロールの外周面へ熱を伝達する
処置とが含まれており、チルロールの周囲にウエブを移
動させる前記処置が、ウエブ中央部を移動させてチルロ
ール外周面と初接触させ、かつまた、ウエブの両側縁部
を移動させて、ウエブ中央部とチルロール外周面との初
接触個所より下流の個所で、チルロール外周面と初接触
するようにする処置を含むことを特徴とする、ウエブか
ら熱を伝達する方法。 - 【請求項19】 ウエブ中央部を移動させてチルロール
外周面と初接触させる処置が、ウエブ中央部に対し流体
圧力を加えることにより、ウエブ中央部をチルロール外
周面の方へたわませる処置を含むことを特徴とする、請
求項18記載の方法。 - 【請求項20】 ウエブ中央部に対し流体圧力が加えら
れる個所の下流個所でウエブの両側縁部に対し流体圧力
を加えることにより、ウエブ両側縁部をチルロールの外
周面に対し押圧する処置を含むことを特徴とする、請求
項19記載の方法。 - 【請求項21】 ウエブ中央部を移動させチルロール外
周面に初接触させ、かつウエブ両側縁部を移動させチル
ロール外周面と初接触させる処置が、ウエブ両側縁部が
チルロールと初接触せしめられる個所の上流の個所でウ
エブをたわませ、かつウエブ両側縁部が移動してチルロ
ールと初接触する間、ウエブをたわみ状態に維持する処
置を含むことを特徴とする、請求項18記載の装置。
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