JPH10296155A - 塗工機における塗工量制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】原紙ロールの幅方向の硬軟プロファイルから塗
工量を制御し、均一な硬軟プロファイルを有する塗工ロ
ールを製造する塗工機における塗工量制御方法および装
置を提供する。 【解決手段】原紙ロールの幅方向の硬軟プロファイルを
測定する工程と、該硬軟プロファイルから操作塗工量パ
ターンを算出する工程と、該操作塗工量パターンを塗工
量調整制御部に入力して塗工量を調整する工程により、
均一な硬軟プロファイルを有する塗工後の塗工ロールが
得られることを特徴とする塗工機における塗工量制御方
法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗工機における塗
工量制御方法および装置に関し、さらに詳しくは原紙ロ
ールの硬軟プロファイルを測定し、これを塗工量調整制
御部に入力し塗工量を調整することで、均一な硬軟プロ
ファイルを有する塗工ロールが得られる塗工機の塗工量
制御方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、原紙上に塗工液を塗工した塗
工紙は各種知られている。例えば、アート紙、コート
紙、軽量コート紙などの印刷用紙、感圧複写紙、感熱記
録紙、インクジェット記録用紙、熱転写受像紙などの情
報記録用紙、などを挙げることができる。これらの塗工
紙は、通常塗工機を用いて原紙上に塗工液を塗工するこ
とにより製造される。

【０００３】塗工後の塗工ロールは、塗工条件によって
そのロールの巻き取り状態が影響を受けることがある。
塗工ロールは、そのままで或は小ロールに裁断して用い
られるが、塗工ロール、裁断後の小ロール、或はそれら
からさらに裁断した平版を印刷機などの手段によって印
刷加工される。ロール状で印刷加工されたものは、さら
に平版まで裁断加工される場合が多い。このように塗工
ロールは、最終製品として使用者に渡るまでに種々の加
工工程がある。

【０００４】例えば、最初の原紙ロールから塗工ロール
までの塗工、塗工ロールから小ロールへの裁断、小ロー
ルから平版への裁断、それらを用いた印刷加工など、ロ
ール形状をそのまま利用する塗工機、裁断機、印刷機の
ような機械による作業工程がある。

【０００５】上記の各種工程において、より良い品質の
ものをより早くできるかといった操業性に係わる問題と
してみた場合、塗工ロールの巻き取り状態が重要な要因
の一つである。しかし、塗工ロールの巻き取り状態を如
何に均一にするか、その対策としては、塗工後の幅方向
における塗工量制御方法によるものが一般的であり、こ
のような対策だけでは巻き取り状態の均一な塗工ロール
を得ることは難しい。

【０００６】ところで、塗工機は塗工液の種類に応じて
塗工ヘッドを異にし、種々の装置があるが、一般的に
は、ブレード型塗工機が多用されている。まず、原紙に
両面塗工する場合のブレード型塗工機（特にブレード部
分は図示していない）を一例として、図１で説明する。
図１は、従来の塗工機の全体構成の一例を示す概略図で
ある。

【０００７】図１において、両面塗工される原紙は、円
筒状に巻き取られた巻き取りの形状でアンリーラーに原
紙ロール１としてセットされている。第１のコーター部
３ａ手前には、原紙の坪量を測定する坪量検出装置２ａ
が付設されている。塗工液を供給し、ウェブ片面に塗工
する第１のコーター部３ａがある。片面塗工されたウェ
ブを乾燥させる乾燥パート４ａを経て第２のコーター部
３ｂが付設されている。コーター部３ｂの手前には、片
面塗工されたウェブの坪量を測定する坪量検出装置２ｂ
がある。塗工液を供給し、ウェブ他面に塗工する第２の
コーター部３ｂがある。両面塗工されたウェブを乾燥さ
せる乾燥パート４ｂを経てリーラーにより巻き取られた
塗工ロール５がある。リーラー側の手前には両面塗工さ
れたウェブの坪量を測定する坪量検出装置２ｃがある。

【０００８】図１の塗工機において、付設された検出装
置２ａ、２ｂ、２ｃは、ウェブの坪量で説明したが、水
分、厚さなどを幅方向に測定できる装置でもあり、一般
にはＢ／Ｍ計と呼ばれている。坪量について言えば、検
出装置２ａは原紙坪量、検出装置２ｂは片面塗工された
ウェブの坪量、検出装置２ｃは両面塗工されたウェブ、
つまり製品の坪量を測定するものである。これら測定さ
れる各坪量の差から各塗工面の塗工量を得ることができ
る。

【０００９】従来の塗工量制御方法は、上述の検出装置
２ｃで検出されたウェブの坪量プロファイル信号、つま
り原紙ウェブの坪量プロファイルと塗工量プロファイル
の単純加算のプロファイル信号（図示しない）を制御手
段へ入力し、該制御手段により、該プロファイルを均一
にする方向にコーターの塗工量調整装置の操作量を調整
する方法であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記のような
塗工量制御方法では、塗工後の塗工量プロファイルを均
一にするために、各位置の検出装置から得られたデータ
に基づき塗工量調整装置を操作しても、塗工後の塗工ロ
ールの硬軟プロファイルは、塗工前の原紙ロールの硬軟
プロファイルをそのまま引きづり、より一層硬軟値のバ
ラツキが大きくなるという傾向があった。

【００１１】また、従来では、塗工紙の製造に当たっ
て、塗工前の原紙ロールの硬軟値を用いて塗工後の塗工
ロールの硬軟値を良化させるという方法は知られていな
かった。

【００１２】本発明の目的は、塗工前の原紙ロールの硬
軟プロファイルを測定し、これを用いて塗工量パターン
を算出し、該塗工量パターンから塗工量の調整すること
で塗工後の塗工ロールの硬軟プロファイルを均一する塗
工機における塗工量制御方法および装置を提供すること
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究した結果、本発明の塗工機にお
ける塗工量制御方法および装置を発明するに至った。即
ち、本発明の塗工機における塗工量制御方法は、原紙ロ
ールの幅方向の硬軟プロファイルを測定する工程と、該
硬軟プロファイルから操作塗工量パターンを算出する工
程と、該操作塗工量パターンを塗工量調整制御部に入力
して塗工量を調整する工程により、均一な硬軟プロファ
イルを有する塗工後の塗工ロールが得られることを特徴
とするものである。

【００１４】また、本発明の塗工機における塗工量制御
装置は、原紙ロールの幅方向の硬軟プロファイルを測定
する手段と、該硬軟プロファイルから操作塗工量パター
ンを算出する手段と、該操作塗工量パターンを塗工量調
整制御部に入力して塗工量を調整する手段とを具備する
ことを特徴とするものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の塗工機における塗
工量制御方法および装置について、詳細に説明する。

【００１６】本発明の塗工機における塗工量制御方法お
よび装置は、均一な巻き取り状態の塗工ロールを良好な
操業性のもとに製造することができ、さらにはその塗工
ロールを用いた場合、印刷加工までの種々の工程におい
て良好な操業性を発揮することができる。

【００１７】まず、本発明による塗工機における塗工量
制御装置をブレード型塗工機（特にブレード部分は図示
していない）に適用した場合の一例として図２で説明す
る。図２は、本発明の塗工機の全体構成の一例を示す概
略図である。

【００１８】図２において、両面塗工される原紙は、円
筒状に巻き取られた巻き取りの形状でアンリーラーに原
紙ロール１としてセットされている。アンリーラ側の原
紙ロール近傍には、硬軟測定装置用スキャンフレーム８
ａに固定され、幅方向に駆動可能な硬軟測定装置７ａが
付設されている。第１のコーター部３ａ手前には、原紙
の坪量を測定する坪量検出装置２ａが付設されている。
塗工液を供給し、ウェブ片面に塗工する第１のコーター
部３ａがある。片面塗工されたウェブを乾燥させる乾燥
パート４ａを経て第２のコーター部３ｂが付設されてい
る。コーター部３ｂの手前には、片面塗工されたウェブ
の坪量を測定する坪量検出装置２ｂがある。塗工液を供
給し、ウェブ他面に塗工する第２のコーター部３ｂがあ
る。両面塗工されたウェブを乾燥させる乾燥パート４ｂ
を経てリーラーにより巻き取られた塗工ロール５があ
る。リーラー側の手前には両面塗工されたウェブの坪量
を測定する坪量検出装置２ｃがある。リーラー側の塗工
ロール５近傍には、硬軟測定装置用スキャンフレーム８
ｂに固定され、幅方向に駆動可能な硬軟測定装置７ｂが
付設されている。

【００１９】次に、本発明の塗工機における塗工量制御
方法を説明する。アンリーラーに固定された原紙ロール
１より第１のコーター部３ａに原紙が供給されるが、原
紙ロール近傍には硬軟測定用スキャンフレーム８ａに固
定され、幅方向に駆動可能な硬軟測定装置７ａがあり、
原紙ロール１の幅方向に対して平行にスキャンし、一定
間隔ごとに一定時間停止させながら該原紙ロール１の硬
軟値を測定する。測定後の原紙ウェブは、第１のコータ
ー部３ａに供給し、ウェブ片面に塗工液を塗工し、乾燥
パート４ａで乾燥し、続いて第２のコーター部３ｂに供
給し、ウェブ他面に塗工液を塗工し、乾燥パート４ｂで
乾燥させる。両面塗工されたウェブはリーラーにより巻
き取られ、塗工ロールとされる。塗工ロール５には、そ
の近傍に硬軟測定用スキャンフレーム８ｂに固定され、
幅方向に駆動可能な硬軟測定装置７ｂがあり、塗工ロー
ル５の幅方向に対して平行にスキャンし、一定間隔ごと
に一定時間停止させながら該塗工ロール５の硬軟値を測
定する。

【００２０】一般に、塗工紙は原紙両面に塗工する例が
多く、オモテ面、ウラ面用として各々１つづつ、２箇所
のコーター部と乾燥パートを有する。また、片面塗工の
塗工機や原紙の各面を２回以上塗工するような塗工装置
もあるが、これら塗工装置においても合計の塗工量を塗
工量とみなすと同じ塗工装置と考えてよい。

【００２１】図３は、本発明の硬軟測定装置の全体像を
示す拡大斜視図である。アンリーラーにセットされた原
紙ロール１（または、リーラーにセットされた塗工ロー
ル５）近傍に硬軟測定装置用スキャンフレーム８（８
ａ、８ｂ）が付設されている。硬軟測定装置用スキャン
フレーム８には硬軟測定装置７（７ａ、７ｂ）が固定さ
れ、幅方向に駆動可能な状態にある。ここで、硬軟測定
装置７は、硬軟測定装置用スキャンフレーム８を軸とし
て原紙ロール１の幅方向に駆動でき、原紙ロール１の幅
方向の硬軟値を一定間隔ごとに測定することができる。

【００２２】図４は、本発明の硬軟測定装置の拡大図で
ある。硬軟測定装置７（７ａ、７ｂ）は、インパクト装
置９、スプリング１０、ロール押さえバランス金具１
１、インパクトボデー駆動部１２から構成されている。

【００２３】硬軟測定装置７（７ａ、７ｂ）の測定原理
は、インパクトボデー駆動部１２が原紙ロール１（また
は、塗工ロール５）のロール表面を一定の力で打撃し、
その反発力に対応して、インパクト装置９のコイルとイ
ンパクトボデーに内蔵された磁石が作用して電圧が生
じ、速度と正比例の関係にある電圧が電子機構に伝達さ
れ、硬軟値として変換されるものである。

【００２４】硬軟測定装置としては、大別するとロール
（原紙ロールまたは塗工ロール）に直接インパクトヘッ
ドの接触式する接触式のもの、ロールにインパクトヘッ
ドが接触しない非接触式のものがあるが、どちらの方式
でもよく、またこれに変わる各種硬軟測定装置でもロー
ルの硬軟が測定可能なものであればこれらに限定される
ものではない。

【００２５】図２において、制御部４１には検出装置２
ａ、２ｂ、２ｃと塗工量調整装置が接続されている。こ
の制御部４１は、制御部、演算部、およびレジスタ部を
有するＣＰＵ、プログラムや各種データを記憶するＲＡ
ＭあるいはＲＯＭなどのメモリ、入出力インターフェー
スなどにより構成されるが、機能的には硬軟プロファイ
ル検出部４２、塗工量調整操作量演算部４３、塗工量調
整装置制御部４４を有する。

【００２６】硬軟プロファイル検出部４２では、アンリ
ーラー側の硬軟測定装置7ａで検出された信号から原紙
ロール１の硬軟プロファイルを求め、さらに、塗工量調
整装置制御部４４では、塗工量調整機構の制御位置プロ
ファイルを検出し、塗工量調整操作量演算部４３へ入力
する。

【００２７】塗工量調整操作量演算部４３では、塗工量
プロファイルと塗工量調整機構の制御位置プロファイル
から塗工量調整操作量を演算し、塗工量調整装置制御部
４４に入力する。

【００２８】塗工量調整装置制御部４４は、この塗工量
調整操作量を塗工量調整装置に信号を送り塗工量を操作
する。

【００２９】図５は、図２に示した制御部４１で処理さ
れる塗工量制御工程のフローチャートである。

【００３０】１）ステップ１において、原紙ロールの幅
方向の硬軟を一定間隔毎に測定する。 ２）ステップ２において、ステップ１で測定した硬軟値
から硬軟プロファイルを作成する。 ３）ステップ３において、ステップ２で作成した硬軟プ
ロファイルから硬軟プロファイルの平均（μ）および標
準偏差（σ）を算出する。 ４）ステップ４において、ステップ３で算出した硬軟プ
ロファイルの平均および標準偏差から基準化（Ｓ）を算
出し、係数（ａ）を乗じた後、操作塗工量パターンを作
成する。 ５）ステップ５において、ステップ４で作成した操作塗
工量パターンを塗工量調整制御部へ入力する。

【００３１】ここで、ステップ４の係数（ａ）とは、増
減幅係数に相当するもので、塗工量調整機構の調整でき
る範囲に増減幅した値に−１を乗じて逆のパターンとす
るものである。

【００３２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

【００３３】比較例１ ３７ヶ所の塗工量制御機構を持つ塗工量調整装置によっ
て印刷用塗工紙を製造した。製造する原紙幅から有効な
値を持つ塗工量調整機構は、操作側２ヶ所、駆動側２ヶ
所の計４ヶ所を除く３３ヶ所であった。

【００３４】図６は、本発明の塗工量制御装置を使用し
なかった場合の原紙ロールの硬軟プロファイル（実線）
と塗工ロール（点線）の硬軟プロファイルを表わす。硬
軟値の測定は、ＰＲＯＣＥＱ社の「ＰＡＲＯｔｅｓｔｅ
ｒ」を用いて、操作側から駆動側にかけて２０ｍｍピッ
チの間隔で幅方向に２３９点の測定を行った。ＰＲＯＣ
ＥＱ社の「ＰＡＲＯｔｅｓｔｅｒ」は、ペーパーロール
の硬さを測定する機械で、硬さを”Ｌｐ”で表わす。塗
工ロールの硬軟プロファイルは、原紙ロールの硬軟プロ
ファイルをそのまま引きづって、最大Ｌｐ値が６００、
最小Ｌｐ値が４８０であり、その差がＬｐ値１２０と非
常に大きな値になっている。

【００３５】実施例１ 本発明の塗工量制御装置を使用した以外、上記比較例１
と同様にして印刷用塗工紙を製造した。

【００３６】図７は、本発明の塗工量制御装置を使用し
た場合の原紙ロールの硬軟プロファイル（実線）と塗工
ロール（点線）の硬軟プロファイルを表わす。硬軟値の
測定は、比較例１と同様ＰＲＯＣＥＱ社の「ＰＡＲＯｔ
ｅｓｔｅｒ」を使用し、同一条件で、操作側から駆動側
にかけて２０ｍｍピッチの間隔で幅方向に２３９点の測
定を行った。塗工ロールの硬軟プロファイルは、原紙ロ
ールの硬軟プロファイルの欠点を補填し、最大Ｌｐ値が
５７０、最小Ｌｐ値が４８０であり、その差がＬｐ＝５
０と小さな値になっている。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、原紙ロールの硬軟プロファイ
ルを塗工量に反映させ、均一な硬軟プロファイルを有す
る塗工ロールを製造することのできる塗工機における塗
工量制御方法および装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の塗工機の全体構成の１例を示す概略図。

【図２】本発明による塗工機の全体構成の１例を示す概
略図。

【図３】本発明の硬軟測定装置の全体像を示す拡大斜視
図。

【図４】本発明による硬軟測定装置の拡大図。

【図５】本発明の塗工量制御工程のフローチャート。

【図６】本発明の塗工量制御装置を使用しなかった場合
の原紙ロールおよび塗工ロールの硬軟プロファイルグラ
フ。

【図７】本発明の塗工量制御装置を使用した場合の原紙
ロールおよび塗工ロールの硬軟プロファイルグラフ。

【符号の説明】

１ 原紙ロール ２ａ，２ｂ，２ｃ 検出装置 ３ａ 第１のコーター部 ３ｂ 第２のコーター部 ４ａ，４ｂ 乾燥パート ５ 塗工ロール ６ ウェブ ７ａ，７ｂ 硬軟測定装置 ８ａ，８ｂ 硬軟測定装置用スキャンフレーム ９ インパクト装置 １０ スプリング １１ ロール押さえバランス金具 １２ インパクトボデー駆動部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗工機における塗工量制御方法におい
   て、原紙ロールの幅方向の硬軟プロファイルを測定する
   工程と、該硬軟プロファイルから操作塗工量パターンを
   算出する工程と、該操作塗工量パターンを塗工量調整制
   御部に入力して塗工量を調整する工程により、均一な硬
   軟プロファイルを有する塗工後の塗工ロールが得られる
   ことを特徴とする塗工機における塗工量制御方法。
2. 【請求項２】 塗工機における塗工量制御装置におい
   て、原紙ロールの幅方向の硬軟プロファイルを測定する
   手段と、該硬軟プロファイルから操作塗工量パターンを
   算出する手段と、該操作塗工量パターンを塗工量調整制
   御部に入力して塗工量を調整する手段とを具備すること
   を特徴とする塗工機における塗工量制御装置。