(57)【要約】【課題】残留塗工液を溶解して塗工ロール表面の塗工量を常に均一にできるようにする。【解決手段】紙Ａに塗工液を転写してから塗工液の供給を受けるまでの間で、塗工ロール２の表面の残留塗工液を加湿する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙（Ａ）に塗工液を転写してから塗工液の供給を受けるまでの間で、塗工ロール（２）の表面の残留塗工液を加湿することを特徴とする塗工方法。
【請求項２】
塗工ロール（２）の下方から塗工液転写位置Ｐ通過後の塗工ロール（２）表面へ、塗工液温度に対してプラス５℃〜マイナス１０℃の温水を、供給量９０〜３００ｃｃ／ｍ２で噴霧することを特徴とする請求項１に記載の塗工方法。
【請求項３】
塗工液転写位置（Ｐ）から塗工液供給位置（Ｓ）までの間の塗工ロール（２）の表面に加湿液を供給して残留塗工液を加湿する加湿手段（３）を設けていることを特徴とする塗工装置。
【請求項４】
前記加湿手段（３）は、塗工ロール（２）の下方から塗工液転写位置（Ｐ）通過後の塗工ロール（２）表面へ加湿液を噴霧する噴霧器（４）であることを特徴とする請求項３に記載の塗工装置。
【請求項５】
前記加湿手段（３）は、噴霧器（４）の下方に加湿液を受ける液受け部材（５）を有することを特徴とする請求項４に記載の塗工装置。
【請求項６】
前記加湿手段（３）は、塗工液転写位置（Ｐ）から塗工液供給位置（Ｓ）までの間の塗工ロール（２）の表面を通過可能に覆う加湿室（６）と、この加湿室（６）内で加湿液の雰囲気を作り出す加湿器（７）とを有することを特徴とする請求項３に記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷用紙の製造に使用可能な塗工方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新聞用紙などの印刷においては、カラー化、高速化がますます進んでおり、一方で安定した網点再現性、ブランケット汚れの少ない印刷用紙の開発が強く求められている。
特に、オフセット印刷用新聞用紙の分野では、紙製造における抄紙工程塗工設備（サイザー設備）では、塗工量が一般のコート紙に比べて少ないため、網点再現性や印刷時のブランケット汚れが生じやすいという問題がある。
なお、この問題については、単に塗工量が少ないということだけではなく、塗工量が少ないうえに、抄紙機の大型化・高速化にともなって、紙の幅方向・流れ方向での安定した塗工がさらに重要な課題となっている。
【０００３】
この課題に対して、例えば、特許文献１、２に開示された塗工装置においては、広幅・高速化において塗工量の調整容易化・安定化を図れるよう、転写式サイズプレスでは、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレスなどの方式が開発されている。
【特許文献１】特開２００２−１１３４０４号公報
【特許文献２】特開２００２−２３９４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術の転写式サイズプレスでは、塗工の調整容易化・安定化等の問題がある程度解決されたものの、塗工液が紙に転写された後の塗工ロールの表面は、少量の塗工液が残った状態となり、回転して新たな塗工液が供給されるまでの間に、塗料の乾燥が起こり、固化した残留塗工液が堆積して塗工ロール面に不均一性を生じ、塗工ムラを発生するという問題がある。
特に、転写方式では設備スペース、設備費用、塗工ロール保守などの点から、ロッドメタリング方式が優れているが、塗工液の制御がロッドで掻き落す方式であるため、乾燥した残留塗工液を完全に排除するということが困難になっており、塗工ロール面に新たに塗工液を供給しても塗膜に凹凸が発生し、紙への塗工にムラを生じる結果を引き起こすことがある。
【０００５】
従って、抄紙機の他のトラブルによる停止時や、悪化してきた場合には、その都度クリーニグしなければならず、操業性の低下にもつながっていた。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした塗工方法及びその装置を提供することを目的とする。
本発明は、転写後の塗工ロール表面を湿らして残留塗工液を加湿して、次に供給される塗工液との馴染みを良くすることにより、残留塗工液を溶解して塗工ロール表面の塗工量を常に均一にできるようにした塗工方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明方法における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、紙Ａに塗工液を転写してから塗工液の供給を受けるまでの間で、塗工ロール２の表面の残留塗工液を加湿することである。
これによって、塗工ロール２の表面で乾燥し始めている残留塗工液を加湿して溶融させ、次に塗工液が供給されたときにその塗工液と融和して馴染ませることができ、残留塗工液を溶解して塗工ロール２表面の塗膜を平滑に形成して、紙Ａに転写する塗工量を常に均一にできる。しかも、紙Ａの塗工面が良好になり、塗工ムラを生じるまでの操業時間が長くなって操業性が向上でき、塗工ロール２の軸方向全長に均一な水分が供給されることによって、水分プロファイルが安定する。
【０００７】
第２に、塗工ロール２の下方から塗工液転写位置Ｐ通過後の塗工ロール２表面へ、塗工液温度に対してプラス５℃〜マイナス１０℃の温水を、供給量９０〜３００ｃｃ／ｍ２で噴霧することである。
これによって、残留塗工液の加湿・溶融が簡単かつ確実にできる。
本発明装置における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、塗工液転写位置Ｐから塗工液供給位置Ｓまでの間の塗工ロール２表面に加湿液を供給して残留塗工液を加湿する加湿手段３を設けていることである。
【０００８】
これによって、塗工ロール２の表面で乾燥し始めている残留塗工液を加湿して溶融させ、塗工液供給位置Ｓで塗工液が供給されたときにその塗工液と融和して馴染ませることができ、残留塗工液を溶解して塗工ロール２表面の塗膜を平滑に形成して、塗工ロール２が紙Ａに転写する塗工量を常に均一にできる。しかも、安価に構成でき、紙Ａの塗工面が良好になり、塗工ムラを生じるまでの操業時間が長くなって操業性が向上でき、塗工ロール２の軸方向全長に均一な水分が供給されることによって、水分プロファイルが安定する。
第２に、前記加湿手段３は、塗工ロール２の下方から塗工液転写位置Ｐ通過後の塗工ロール２表面へ加湿液を噴霧する噴霧器４であることである。
【０００９】
これによって、噴霧器４で噴霧するだけで、簡単かつ確実に塗工ロール２表面の残留塗工液を加湿できる。
第３に、前記加湿手段３は、噴霧器４の下方に加湿液を受ける液受け部材５を有することである。
これによって、噴霧器４の下方に塗工紙が搬送されていても、その塗工紙を濡らすことがない。
第４に、前記加湿手段３は、塗工液転写位置Ｐから塗工液供給位置Ｓまでの間の塗工ロール２表面を通過可能に覆う加湿室６と、この加湿室６内で加湿液の雰囲気を作り出す加湿器７とを有することである。
【００１０】
これによって、塗工液転写後の塗工ロール２表面を高湿雰囲気内に曝して、残留塗工液の乾燥を防止しながら、加湿・保湿ができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、塗工ロール２の表面で乾燥し始めている残留塗工液を加湿して溶融させ、次に塗工液供給位置Ｓで塗工液が供給されたときにその塗工液と融和して馴染ませることができ、残留塗工液を溶解して塗工ロール２表面の塗膜を平滑に形成して、塗工ロール２が紙Ａに転写する塗工量を常に均一にでき、塗工ロール２の軸方向全長に均一な水分が供給されることによって、水分プロファイルが安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、１はロッドメタリング方式の塗工装置（サイザー）であり、抄紙機から連続搬送される紙Ａの搬送ラインを挟んで一対の塗工ロール（アプリケータロール）２が設けられており、この一対の塗工ロール２はトップ側塗工ロール２Ｔとボトム側塗工ロール２Ｂとが同期回転して、塗工液転写位置Ｐにおいて紙Ａを挟持しながら下向き傾斜方向に送り出す。
各塗工ロール２の塗工液転写位置Ｐから略半周離れた位置（塗工液供給位置Ｓ）には、塗工ロール２の表面に澱粉等の塗工液を供給する塗工液供給手段１１が配置されている。
【００１３】
この塗工液供給手段１１は、塗工ロール２の表面が回転して下向きから上向きになる位置に近接配置された供給ロッド１２と、この供給ロッド１２と塗工ロール２との間に塗工液を供給する供給ノズルを有する液溜具１３とが備えられている。
前記供給ロッド１２は外周面に多数条の細溝が形成され、塗工ロール２の表面に軸芯方向平行に配置されていてニップ係合可能に近接しており、ニップ係合部となる塗工液供給位置Ｓにおいて、塗工ロール２に対して低周速で逆方向に回転している。この供給ロッド１２にはロッド外周面に剥離液を供給する剥離液供給手段を設けることもある。
【００１４】
前記塗工液供給手段１１による塗工液供給動作は、液溜具１３の供給ノズルから塗工液供給位置Ｓ及び塗工液供給位置Ｓ近傍の塗工ロール２の表面へ澱粉等の塗工液が供給され、塗工ロール２の表面に塗工液が付着し、塗工液供給位置Ｓを通過する。
このとき、供給ロッド１２は剥離液が塗布されながら塗工ロール２と近接状態で逆回転し、塗工ロール２表面を掻きながら塗工ロール２に付着する塗工液の量を制御し、それによって塗工ロール２の表面に塗膜（被膜）を形成する。この塗膜と供給ロッド１２とは剥離液によって良好な剥離が行われ、塗工ロール２の表面にはスジ等の発生が抑えられる。
【００１５】
前記塗工ロール２の表面に付着した膜状の塗工液は、トップ側塗工ロール２Ｔとボトム側塗工ロール２Ｂとが紙Ａを挟む塗工液転写位置Ｐで、紙Ａの表裏に転写される。
塗工液は完全に紙Ａに転写される訳ではなく、塗工ロール２の表面に残るものも存在し、それが残留塗工液として塗工ロール２の表面に付着したままとなり、塗工液転写位置Ｐから塗工液供給位置Ｓまでの間の塗工ロール２の回転中に塗工ロール２の表面で乾燥し始めることになる。
この塗工液転写位置Ｐから塗工液供給位置Ｓまでの間の塗工ロール２表面に対して、その下方に加湿液を供給する加湿手段３が設けられている。
【００１６】
図１に示す第１実施形態においては、加湿手段３として噴霧器４とその下方で加湿液を受ける液受け部材５を有しており、噴霧器４で加湿液を塗工ロール２の表面にその軸方向全長にわたって均一にかつ直接に噴霧（又は吹き付け）可能になっている。
噴霧器４の設置位置は、塗工ロール２の下方であれば良いが、各塗工ロール２の下方の鉛直線近傍にあることが好ましく、噴霧器４の噴射ノズルから噴射される水が走行する紙Ａに直接かからないように角度調節可能に構成されている。
前記加湿液は、塗工液・ロール表面温度に影響を及ぼさないよう、塗工液の温度に対してプラス５℃〜マイナス１０℃（好ましくは同温からマイナス５℃まで）の温水を使用して、供給量はロール１本について、塗工ロール２が回転数２８０ｒｐｍ〜３６０ｒｐｍの場合、９０〜３００ｃｃ／ｍ２（好ましくは１１０〜２５０ｃｃ／ｍ２）で噴霧される。噴霧時の水圧は低くてもよく、塗工ロール２の表面を濡らす程度でよい。
【００１７】
前記加湿液としての水の温度がマイナス１０℃未満では塗工液の温度低下による粘性変化により、塗工ムラが発生する。また、５℃を超えると塗工ロール温度の上昇によって材質劣化が進行しやすくなる。
噴霧量が９０ｃｃ／ｍ２未満では十分な加湿効果は期待し難く、３００ｃｃ／ｍ２を超えると塗工液の濃度が変化し、塗工ムラを生じる。
この加湿液としては、温水の他に、塗工液と同種の希釈した澱粉液を使用することができ、塗工ロール２の表面で乾燥し始めている残留塗工液に供給して、その塗工液と融和して馴染ませることができる液体であればよい。
【００１８】
前記加湿手段３の噴霧器４で塗工液転写位置Ｐから塗工液供給位置Ｓまでの間の塗工ロール２表面に加湿液を供給すると、塗工ロール２の表面で乾燥しそうになっている残留塗工液は加湿液によって融和し、凹凸があればそれを溶解して平滑化する。
その状態で塗工液供給位置Ｓに達すると、次の塗工液が塗工液供給手段１１によって供給されるので、溶解した残留塗工液と新たな塗工液とが融和して馴染み、残留塗工液と加湿液と新塗工液とが混合状態で塗工ロール２表面に存在し、塗工液供給位置Ｓから出てくる塗工ロール２表面には均一厚さでかつ平滑な塗膜が形成されることになる。
【００１９】
この平滑な塗膜は、残留塗工液の影響のない、新規な塗工液のみが供給されたと略同じ塗工液供給状態となり、塗工ロール２が紙Ａに転写する塗工量を常に均一にすることになり、塗工ロール２の軸方向全長に均一な水分が供給されることによって、水分プロファイルが安定する。
また、塗工前の紙Ａの水分バラツキや紙粉等に関係なく、塗工ロール２による塗工ムラが減少し、供給ロッド１２の細溝による筋状の塗工ムラの発生が改善され、印刷適性、サイズ性の安定性に優れた紙・板紙が得られ、かつ操業性の向上が図れる。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１において、前記塗工装置１としてロッドメタリング装置を使用して、前記加湿手段３を装着して塗工作業を行った実施例及び比較例を示した。
塗工液は、酸化澱粉（日本食品化工社製、品番ＭＳ＃３８００）を用い、濃度８％、供給温度５２℃で使用し、供給量（固形分換算対パルプ）を片面５／ｍ２とした。
塗工面の状態の評価は、噴霧を行わない従来例を基準にして３ランクのランク付けを行い、従来例と同じ又は悪化を×、若干良いを△、良好を○とし、操業性は従来例を１００として、紙の塗工面の塗工ムラを生じるまでの操業時間を指標で示した。
【００２２】
表１の実施例３より、加湿液が塗工液と同温度の場合、噴霧量が２００ｃｃ／ｍ２で塗工面の状態が従来例より良好になり、操業性が最高になることが明らかになっている。
実施例１、２より、加湿液が塗工液より１０℃低い場合、噴霧量が９０ｃｃ／ｍ２でも３００ｃｃ／ｍ２でも塗工面の状態及び操業性が従来例より良好になり、噴霧量を３００ｃｃ／ｍ２より多くしても操業性を向上し難いことが明らかになっている。
実施例４、５より、加湿液が塗工液より５℃高い場合、噴霧量が１００ｃｃ／ｍ２でも２９５ｃｃ／ｍ２でも塗工面の状態及び操業性が従来例より良好になり、噴霧量を２９５ｃｃ／ｍ２より多くしても操業性を向上し難いことが明らかになっている。
【００２３】
実施例２、５及び比較例１より、噴霧量が３００ｃｃ／ｍ２程度で略同じ場合、加湿液が塗工液より高い方が操業性が良好になり、加湿液が塗工液より１２℃低い場合、塗工面の状態が悪化することが明らかになっている。
実施例１、４及び比較例２より、噴霧量が９０ｃｃ／ｍ２程度で略同じ場合、加湿液が塗工液より５℃高い方が操業性が良好になり、８℃高いと塗工面の状態及び操業性が向上し難く、１０℃低い塗工面の状態は最良とはいえないが、十分な操業性が達成できる、といことが明らかになっている。
【００２４】
従って、加湿液の温度及び噴霧量はコストパーフォーマンスを考慮するならば、マイナス１０℃の温水を９０ｃｃ／ｍ２で供給するのが最も安価であり、塗工液と同温の温水を２００ｃｃ／ｍ２で供給するのが最も操業性がよい。
図２に示す第２実施形態の加湿手段３は、各塗工ロール２の下半分の表面、即ち、塗工液転写位置Ｐから塗工液供給位置Ｓまでの間の塗工ロール２表面を加湿室６で覆っており、この塗工ロール２を通過可能に覆う加湿室６は、その内部で加湿液の雰囲気を作り出す加湿器７が接続されている。
【００２５】
前記加湿器７から加湿室６内に供給される加湿液の霧は、加湿室６に充満されて塗工液転写後の塗工ロール２表面を高湿雰囲気に曝すことになり、塗工ロール２表面の乾燥しそうになる残留塗工液を加湿・保湿する。
前記加湿室６は長距離間（最大塗工液転写位置Ｐから塗工液供給位置Ｓまでの距離）塗工ロール２表面を高湿雰囲気に曝すことができるので、残留塗工液の乾燥を確実に防止でき、これにより、塗工ロール２表面に付着する水滴量が少なくとも、加湿・保湿効果を高くすることができる。
【００２６】
残留塗工液は乾燥を防止して瑞々しい状態であると、塗工液供給位置Ｓで塗工液供給手段１１によって新たな塗工液が供給されたとき、両液が容易に馴染んで混合状態になり、塗工液供給位置Ｓから出てくる塗工ロール２表面には軸方向全長にわたって均一かつ平滑な塗膜が形成されることになる。
なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１、２に示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
【００２７】
例えば、加湿手段３をロッドメタリングサイズプレス以外の、ゲートロールコーター、ブレードメタリングサイズプレス等の転写式サイズプレスに適用してもよく、第１実施形態の噴射器４は、長時間操業後に紙の塗工面に塗工ムラを生じるようになったときに、塗工ロール２の表面に高圧水を噴射して、塗工液を洗い落とすクリーニング作用をさせるのに使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す説明図である。
【図２】第２の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１        塗工装置
２        塗工ロール
３        加湿手段
４        噴霧器
５        液受け部材
６        加湿室
７        加湿器
１１      塗工液供給手段
Ａ        紙
Ｐ        塗工液転写位置
Ｓ        塗工液供給位置
【図１】
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【図２】
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