JPH09132894A - クラウン付きメタリングロール - Google Patents
クラウン付きメタリングロールInfo
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- JPH09132894A JPH09132894A JP28222795A JP28222795A JPH09132894A JP H09132894 A JPH09132894 A JP H09132894A JP 28222795 A JP28222795 A JP 28222795A JP 28222795 A JP28222795 A JP 28222795A JP H09132894 A JPH09132894 A JP H09132894A
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Abstract
ロールの寿命を損なうロール両端部のクロムめっき異常
摩耗と、中質紙及び新聞紙用のゲートロールコーターの
メタリングロールに多発する腐食の問題を解決する。 【解決手段】ゲートロールコーターのメタリングロール
において、加圧運転によって生ずるキャンバーを修正し
て均一ニップになるように、ロールの撓み(キャンバ
ー)をη、ロールによって決定される定数をK、メタリ
ングロールの線圧をN(kg/cm)、メタリングロー
ルの面長をL(mm)とすると、0.02mm≧η=N
×L×K≧0.12mmを満たすクラウンを付ける。
Description
ーのメタリングロールに関するものであり、さらに詳し
くは、メタリングロールの表面特性の改良に関するもの
である。
ーパートに組み込まれて、オンマシンコーターとしてコ
ート紙の下塗りや新聞紙の多色刷りや中質紙のオフセッ
ト印刷適性改善に対応するための微塗工にゲートロール
コーターが利用されている。その概略構成を図1に示
す。ゲートロールコーターは、1951年のKCMコー
ターをベースに発展したもので、アプリケーターロール
1aとメタリングロール2a及びファウンテンロール3
aという3本ロールの組み合わせを1組とし、また、ア
プリケーターロール1bとメタリングロール2b及びフ
ァウンテンロール3bの組み合わせを他の1組として、
これら2組が相対向して配置された構造となっている。
このうち、メタリングロール2a,2b(インナーゲー
トロールとも称するが、以下、メタリングロールと呼
ぶ)は、直接、紙4に接触して塗工を担うアプリケター
ロール1a,1bとファウンテンロール3a,3bとに
挟まれて、それぞれ異なる線圧で加圧されながら運転さ
れている。アプリケーターロール1a,1b自体は、通
常ウレタン樹脂が被覆されており、メタリングロール2
a,2bよりも速い速度で回転している。一方、メタリ
ングロール2a,2bの外側に位置するファウンテンロ
ール3a,3bは、ニトリルゴムで被覆されていてメタ
リングロール2a,2bよりも遅い速度で回転してい
る。
ールコーターが出現して以来、耐摩耗性に重点が置かれ
てクロムめっき被覆されており、現在でもこれは全く変
化していない。ゲートロールコーターにおいて、紙4に
塗布する為のカラー液5a,5bは、メタリングロール
2a,2bとファウンテンロール3a,3bとの間に滴
下され、メタリングロール2a,2bを介してアプリケ
ーターロール1a,1bに転写するようになっている。
ところが、メタリングロール2a,2bの両端部近傍に
は、2本の組み合わされたアプリケーターロール1a,
1bの間を紙4が通過する範囲外に余剰カラー液を乗せ
たくないという理由から、一般的には、ウレタン樹脂、
ゴム、布製のエッジワイパーないしエッジドクターを適
用してこれらを連続的に除去している例が圧倒的に多
い。メタリングロール2a,2bに対するエッジワイパ
ー9a,9bの適用例を図4に示す。
コーターは、もっぱら上質紙のプレコーターとして利用
され、この時代には、ゲートロールコーターのメタリン
グロールの寿命は、その表面に被覆されているクロムめ
っきの、特にその両端部のクロムめっきが異常に摩減し
て塗工に適さなくなった時点を目安に、表面のクロムめ
っきを完全に除去した後、新たにクロムめっきを被覆し
直して再生するのが一般的な使用状況であった。しかる
に、近年、新聞紙印刷のオフ輪化や多色印刷の要求から
新聞用抄紙機に新たにゲートロールコーターを組み込む
例や、中質紙をグレードアップする為に中質紙用抄紙機
にも採用され始めているのが実状である。
の抄紙機に採用され始めるに従って、従来からの懸案事
項であるメタリングロールの両端異常摩耗現象に付け加
えて、新たにクロムめっきの腐食トラブルが多発するよ
うになってきた。この腐食トラブルは、ユーザーの要求
によって製紙会社が金属に対して腐食性のある新たなカ
ラー液を使用し始めたことや、ゲートロールコーターを
間断的にしか運転せず、休転中に腐食するのが原因であ
るが、先のロール両端摩耗の問題にしても、また腐食の
問題にしても、それらが原因でトラブルの発生する期間
(寿命)が一定せず、時には数箇月という短寿命である
場合がある。
れて以来、手付かずのままに放置されていた上質紙用の
メタリングロールの寿命を損なうロール両端部のクロム
めっき異常摩耗と近年中質紙及び新聞紙用のゲートロー
ルコーターのメタリングロールに多発する腐食の問題を
一挙に解決するメタリングロールを提供することを目的
とするものである。
摩耗やクロムめっきの腐食で使用に耐え得なくなったメ
タリングロールを詳細に観察・調査することから着手し
た。例えば、図3は寿命となったメタリングロールの直
径を軸方向に向かって何点か測定した結果である。図3
でも明らかなように、クロムめっき被覆したメタリング
ロールは、中央部からそれぞれロールの両端部に向かっ
てクロムめっきが摩耗していることが分かる。すなわ
ち、クロムめっき被覆メタリングロールの摩耗は、エッ
ジワイパー適用箇所e1 (=230mm),e2 (=2
50mm)のみならず、広範囲に摩耗していて、必ずし
も摩耗がエッジワイパー9a,9bを押し当てているこ
とのみが原因ではないことを見出した。この現象を詳細
に究明して行くと、ウレタン樹脂製のアプリケーターロ
ールやニトリルゴム製のファウンテンロールには、ロー
ルの自重撓みや加圧運転時の撓み(キャンバー)を修正
するだけのクラウンを事前に、それぞれのロールに対し
て付与しているにも拘らず、メタリングロールは、硬質
のクロムめっきが施されているという理由で無クラウン
のストレートに仕上げられていることに原因のあること
を発見した。
の各ロールの状態を示したものであるが、もともとク
ラウン加工されて、運転時のキャンバーに対応するよう
になっているアプリケーターロール1a,1bは、均一
ニップを構成している。一方、ファウンテンロール3
aも元々キャンバーに相当するクラウンを付されている
上に、硬度の低いニトリルゴムを被覆してあるので、メ
タリングロール2aが形成するキャンバーに追従する。
しかるに、メタリングロール2aは、元々アプリケー
ターロール1aとファウンテンロール3aとにクラウン
を付しているので、硬質被膜を施すメタリングロール2
aの場合には不要との判断の元にストレートな状態で設
計製作されている。しかも、運転(操業)上は、アプリ
ケーターロール1a,1bのキャンバーを上回った線圧
で使用されるために、メタリングロール2aの両端部の
みが強く加圧され、図5に示したように、アプリケータ
ーロール1aとメタリングロール2aの間に、塗工に支
障が無い程度の僅かな間隙(不密着部)を形成する。さ
らに、アプリケーターロール1aよりも遅い速度で回転
しているので、ロールの両端が必然的に強く擦られる。
加えてメタリングロール2aには、エッジワイパーが強
く押し当てられているコーターも多い。
れることと、エッジワイパーが押し当てられることが相
俟って両端の異常摩耗を呈すると同時に、初期では、メ
タリングロールとアプリケーターロールとの間に不密着
部を形成することが、近年のクロムめっきの腐食を誘発
する原因ともなっていることを発見した。つまり、金属
を侵蝕させる性質のあるカラー液では、カラー液が不密
着部へ溜まり易いことが腐食に繋がるのである。また、
一方で、アプリケーターロールとメタリングロールとの
両端加圧は、損傷がメタリングロールだけに止まらず、
ウレタン被覆したアプリケーターロールにも及び、整面
のための研磨間隔を短くする原因ともなっている。
したクロムめっきの両端摩耗と腐食の発生を同時に防止
し、寿命を延長する為には、運転時にアプリケーターロ
ールとメタリングロールとが造る両端の当たりが強い部
分と相対するロール同志の中央部付近に形成される不密
着部を無くせば良いことになり、従来まで硬質被膜を設
けてあることを理由に、無視されていたメタリングロー
ルに請求項1で示されるキャンバー値(クラウンの1/
2)に相当するクラウンをロール自体に付せば良いこと
を見い出し、本発明を完成するに至った。また、エッジ
ワイパーが押し当てられるロールにあっては、より長寿
命のメタリングロールとするためにさらに検討を重ねた
結果、耐摩耗性がクロムめっきよりも優れたタングステ
ンカーバイト系のサーメット溶射をエッジワイパー適用
部に局部的に施し、残りの部分を従来通りクロムめっき
被覆する構成のロールとすることで、全面に高価なタン
グステンカーバイト系のサーメット溶射を被覆する場合
に比べて、格段に安価で耐久性のあるメタリングロール
を提供できる。
属に対する腐食程度が特別著しいカラー液も存在してい
るので、この場合には、クラウン付きのクロム被覆した
上記メタリングロールとして不密着部を無くしても長寿
命とするには至らない。従って、この場合には、耐蝕性
がサーメットやクロムめっきと比べて格段に優れたセラ
ミック、特に金属酸化物系のセラミックをプラズマ溶射
等の手法で被覆したクラウン付きセラミック溶射被膜と
すれば耐蝕的にも、また耐摩耗的にも優れたメタリング
ロールを提供できる。なお、セラミックロールにクラウ
ンを付す別の理由は、メタリングロールによるアプリケ
ーターロール自体の両端摩耗を防止し、アプリケーター
ロールの表面に被覆されているウレタン樹脂が摩耗損傷
し、形状変化したものを整面するための研磨の間隔を長
く出来ることにある。被覆するセラミックとしては、カ
ラー液に対する濡れ性、クロムめっきに匹敵する耐摩耗
性、ウレタン樹脂やニトリルゴムに対する動摩擦係数が
低いこと等から、クロム系の酸化物が特に適している
が、目的に合致すれば、必ずしもこれに限定されるもの
ではない。
は、基本的には、下地に付しても表面にクロムめっき等
の被膜を設けた後に実施しても良いが、これらの被膜
は、ウレタン樹脂やニトリルゴムを10mm以上被覆し
たアプリケーターロールやファウンテンロールと比べて
いずれも被膜厚みが0.5mm以下の被膜であるところ
から、どちらかと言えば下地にクラウン加工する方が良
い。
リングロールの好ましい実施の形態を示している。メタ
リングロール2の表面に付されるクラウン8は、請求項
1の数式を満たすキャンバー値となるように決定されて
おり、素地金属ロールの表面を切削加工して予めクラウ
ン8を付しておいて、その表面にクロムめっき被覆7を
施したものである。また、ロール両端の紙端に接触する
部分Xには、タングステンカーバイト溶射被覆6を付し
て、運転中に付着する余剰カラー液や紙粉を除去するた
めに適用されるエッジワイパーあるいはエッジドクター
ブレードの加圧に由来する局部摩耗現象を防止する。
ず、第1の実施例として、直径が560mm、面長が3
650mmの中質紙塗工用のゲートロールコーターのメ
タリングロールに、0.04mmのクラウン(キャンバ
ー0.02mm)を付し、クロムめっきを150μm施
してゲートロールコーターに組込んだ。1箇年運転後も
経過は良好で、両端面の摩耗やクロムめっきの腐食は全
く見られていない。なお、当ゲートロールコーターは、
エッジワイパーを全く利用しておらず、従来のストレー
ト仕上げのクロムめっきの場合には、9〜12箇月で僅
かな両端摩耗を生ずると共に、クロムめっき面に微小な
膨れを無数に発生し、交換を余儀なくされていた。この
コーターの場合、カラー液に食塩を含んでおり、交換理
由は、両端面の摩耗ではなく、クロムめっきの腐食が原
因である。
mm、面長が7200mmの新聞紙用ゲートロールコー
ターのメタリングロールに0.1mmのクラウン加工を
施し、その両端の300mmずつをタングステンカーバ
イトニッケルクロム溶射で200μm盛り、次いでそれ
以外の部分にクロムめっきを同じく200μm施工し
た。グラインダ研磨加工した後、バフで面一に仕上げて
ゲートロールコーターに組み込み、1.5箇年連続運転
した。この時点で両端部の状態とクロムめっきの状態を
点検したが全く異常は見られなかった。なお、当メタリ
ングロールは、エッジワイパーを利用すると同時に、ス
ルファミン酸を添加したカラー液を利用しており、前回
実績では、9箇月でクロムめっきが腐食していた。
m、面長が3506mmのゲートロールコーターのメタ
リングロールに0.05mmのクラウン加工を施し、プ
ラズマ炎にて酸化クロムを200μm全面に被覆した。
しかる後、鏡面に加工してゲートロールコーターに組込
み、連続2箇年運転したが、全く異常は見られなかっ
た。なお、当メタリングロールは、従来クロムめっき仕
様で、僅か6箇月の使用によってクロムの膨れと腐食が
生じていた。
コーターのメタリングロールにクラウンを付したことに
よって、従来からのエッジワイパーによる両端摩耗とア
プリケーターロールとの両端異常加圧による腐食を回避
できる。なお、ゲートロールコーターのメタリングロー
ルに類似する機能を担う水塗工のアプリケーターロール
にも適用できる。
覆を付したことにより、両端摩耗と近年増加の一途を辿
るカラー液又はサイズ液によるクロムめっきの膨れや腐
食等を回避でき、寿命(再加工間隔)を2倍以上にも延
ばすことができるので極めて有用である。
ーバイト被覆を付したことにより、運転中に付着する余
剰カラー液や紙粉を除去するために適用されるエッジワ
イパーあるいはエッジドクターブレードの加圧に由来す
る局部摩耗現象を防止することができる。
ク溶射で被覆したので、金属類を侵蝕するカラー液に対
して耐腐食性を持たせることができる。
略構成図である。
略構成図である。
である。
するエッジワイパーの適用箇所を示す説明図である。
けるロール間ギャップを示す説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ゲートロールコーターのメタリングロ
ールにおいて、加圧運転によって生ずるキャンバーを修
正して均一ニップになるように、ロールの撓み(キャン
バー)をη、ロールによって決定される定数をK、メタ
リングロールの線圧をN(kg/cm)、メタリングロ
ールの面長をL(mm)とすると、0.02mm≧η=
N×L×K≧0.12mmを満たすクラウンを付したこ
とを特徴とするクラウン付きメタリングロール。 - 【請求項2】 全面をクロムめっきで被覆されたクロ
ムめっき被覆メタリングロールにおいて、加圧運転時に
請求項1の数式で示される範囲のキャンバー値になるよ
うにクロムめっき前の下地にクラウンを付したことを特
徴とするクラウン付きメタリングロール。 - 【請求項3】 請求項2記載のクロムめっき被覆メタ
リングロールにおいて、その両端部の少なくとも紙幅該
当部分から外側に向かってタングステンカーバイト類で
被覆したことを特徴とするクラウン付きメタリングロー
ル。 - 【請求項4】 全面をセラミック溶射で被覆されたセ
ラミック溶射被覆メタリングロールにおいて、加圧運転
時に請求項1の数式で示される範囲のキャンバー値にな
るようにクラウンを付したことを特徴とするクラウン付
きメタリングロール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28222795A JP3200647B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | クラウン付きメタリングロール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28222795A JP3200647B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | クラウン付きメタリングロール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09132894A true JPH09132894A (ja) | 1997-05-20 |
JP3200647B2 JP3200647B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=17649719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28222795A Expired - Lifetime JP3200647B2 (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | クラウン付きメタリングロール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3200647B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012031549A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-02-16 | Nomura Plating Co Ltd | コーターブレード |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP28222795A patent/JP3200647B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012031549A (ja) * | 2010-06-30 | 2012-02-16 | Nomura Plating Co Ltd | コーターブレード |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3200647B2 (ja) | 2001-08-20 |
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