(57)【要約】本発明は、ロング・ニップ・ロール（１５）のバッキング・ロール（１１）が冷硬表面の熱ロールであるロング・ニップ・カレンダーにおいて、特に紙若しくは板紙ウェブである材料ウェブ（Ｗ）をカレンダー掛けするための装置及び方法に関する。ロング・ニップ（Ｎ）の長さは、材料ウェブ（Ｗ）の走行方向で約１０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内である。本発明では、少なくともカレンダー掛け用の長手方向中央領域（３１）が金属により形成されたベルトマントル（３０）を有するロールがロング・ニップ・ロール（１５）として使用される。本方法では、約０．１ＭＰａから約５０ＭＰａのニップ圧が、材料ウェブに作用し、ニップ（Ｎ）位置前でのロール（１１，１５）の温度が約６０℃から約３５０℃に調整される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロング・ニップ・ロールのバッキング・ロールが熱ロールであり、材料ウェブの走行方向でのニップの長さが約７０ｍｍ〜２７０ｍｍの範囲内であるロング・ニップ・カレンダーにおける、特に紙若しくは板紙ウェブである材料ウェブのカレンダー掛け方法であって、
少なくともカレンダー掛け用の長手方向中央領域が金属により形成されたベルトマントルを有するロールがロング・ニップ・ロールとして使用されており、約０．１ＭＰａから約５０ＭＰａのニップ圧が、材料ウェブに作用し、ニップ位置前でのロールの温度が約６０℃から約３５０℃に調整されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
ニップ圧が、０．２ＭＰａから約１５ＭＰａの範囲内であり、ニップ位置前での表面温度が、約１２０℃から約３００℃の範囲内であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
マントルの外面の表面粗さＲａが０．３μｍより小さいロールが使用されることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
ベルトマントルが完全に金属から形成されているロング・ニップ・ロールが使用されることを特徴とする、請求項１乃至３のうち何れか１項の方法。
【請求項５】
好ましくは紙若しくは板紙ウェブである材料ウェブをカレンダー掛けするカレンダー装置であって、
ロング・ニップ・ロール（１５）のバッキング・ロールが金属表面の熱ロール（１１）であり、ロール（１１，１５）間に長いニップが形成されており、材料ウェブの走行方向でのニップの長さが約７０ｍｍ〜２７０ｍｍの範囲内であるロング・ニップ・カレンダーを含み、
ロング・ニップ・ロール（１５）のベルトマントル（３０）が、少なくともカレンダー掛け用の長手方向中央領域において、金属により形成されていることを特徴とする、カレンダー装置。
【請求項６】
ベルトマントル（３０）の前記中央領域は、スチール製ベルト（３１）からなり、該スチール製ベルトの縁部は、弾性のある非金属材料からなる端部（３２）に柔軟に接続されていることを特徴とする、請求項５記載のカレンダー装置。
【請求項７】
前記端部（３２）は、スチール製ベルト（３１）に接着若しくは加硫により接続されていることを特徴とする、請求項６記載のカレンダー装置。
【請求項８】
ベルトマントル（３０）は、完全に金属から形成されていることを特徴とする、請求項５記載のカレンダー装置。
【請求項９】
好ましくは紙若しくは板紙ウェブである材料ウェブをカレンダー掛けするカレンダー装置であって、
ロング・ニップ・ロール（１５）のバッキング・ロールが金属表面の熱ロール（１１）であり、ロール（１１，１５）間に長いニップが形成されており、材料ウェブの走行方向でのニップの長さが約１０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内であるロング・ニップ・カレンダーを含み、
ロング・ニップ・ロール（１５）のベルトマントルが、ポリマー製のベルトからなり、該ベルトマントル上に薄肉の金属シリンダ（４１）が嵌合されていることを特徴とする、カレンダー装置。
【請求項１０】
前記金属シリンダ（４１）が、ロールの内部エア圧により所定位置に嵌め付けられているか、若しくは、ポリマー製のベルト（４０）と共に回転するようにポリマー製のベルト（４０）に接着若しくは加硫接続されていることを特徴とする、請求項９記載のカレンダー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、材料ウェブのカレンダー掛け方法及びこれを実現するカレンダー装置に関する。
【０００２】
本発明の目的は、ロング・ニップ・ロールのバッキング・ロールが熱ロールであり、材料ウェブの走行方向でのニップの長さが約１０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内であるロング・ニップ・カレンダーにおける、特に紙若しくは板紙ウェブである材料ウェブのカレンダー掛け方法の提供にある。また、本発明は、材料ウェブ、特に紙若しくは板紙ウェブをカレンダー掛けするカレンダー装置に関し、本カレンダー装置は、ロング・ニップ・ロールのバッキング・ロールが、金属表面の熱ロールであるロング・ニップ・カレンダーを含み、ロール間に長いニップが形成され、材料ウェブの走行方向のニップの長さは、約１０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内である。
【０００３】
カレンダー掛けの品質を改善する際、実際には、カレンダー掛けニップの数を増加することが唯一の可能性として提案されているが、この場合、カレンダー構造の複雑化及び紙ウェブ制御及び通紙の困難化を招く。これらの問題を解決する試みとして、種々のベルト及びシューカレンダーを用い、これにより、カレンダー掛けニップを長くし、ニップの動作を改善することがなされている。例えば、ベルトカレンダーによりカレンダー掛けされる紙は、ホットカレンダーロールに初期接触するように無限ベルトにより搬送され、これにより、カレンダー掛けに効果的な急激な温度勾配が実現可能とされる。ベルトを用いると、熱に起因した変形から生ずる問題がなく、ベルト材料としてロールのコーティングよりも柔軟なポリマーを使用することが可能であるため、ニップの実効長さが、初期接触に起因して増加する。スーパーカレンダー若しくはソフトカレンダーにおいてよりも長いニップにより、圧力ピークが大きくなりすぎることなく、紙に向けられる圧力衝撃を増加させることが可能となり、嵩ばりの開始が抑制される。
【０００４】
ベルトカレンダーの解決は、例えばフィンランド特許文献第９５０６１号に開示されており、カレンダー掛けニップは、固い表面の熱ロールと、弾性のあるコーティングを有するカレンダーロールにより支持された金属製ベルトの間に形成される。この解決手段の一欠点は、最大ニップ圧が、高い度合いのカレンダー掛けを必要とする幾つかの紙グレードに対して不十分であることである。
【０００５】
本発明の一目的は、比較的大きな光沢の変動や嵩の低減のような従来の機械カレンダー掛けに関連する欠点を有することなく、２つの固い表面間でカレンダー掛けを実行できる解決手段を達成することにある。
【０００６】
本発明の目的を達成するため、本発明による方法は、少なくともカレンダー掛け用の長手方向中央領域が金属により形成されたベルトマントルを有するロールがロング・ニップ・ロールとして使用されており、約０．１ＭＰａから約５０ＭＰａのニップ圧が、材料ウェブに作用し、ニップ位置前でのロールの温度が約６０℃から約３５０℃に調整されることを特徴とする。ニップ圧は、好ましくは、０．２ＭＰａから約１５ＭＰａの範囲内であり、ニップ位置前での表面温度は、好ましくは、約１２０℃から約３００℃の範囲内である。マシーンカレンダー掛けと比較すると、本発明に係る解決手段によると、とりわけ、より均一な光沢、嵩の維持及び良好な円滑性が達成される。
【０００７】
本発明に係るカレンダー装置は、ロング・ニップ・ロールのベルトマントルが、少なくともカレンダー掛け用の長手方向中央領域において、金属により形成されていることを特徴とする。
【０００８】
これより、添付図面を参照して、本発明を詳説に説明する。
【０００９】
図１を参照するに、本発明に係るカレンダー装置は、シューロール１５を含み、シューロール１５内には、ニップＮ位置で固定アクスル１６上に負荷部材１７が配設されており、負荷部材１７は、ニップの幅（ロールの長手方向での幅）を越えて延在するシュー部１９を含み、ピストン２０がシュー部１９に荷重を付与する。シュー１９まわりには、ベルトマントル３０が走行しており、ベルトマントル３０は、図２に示すように、少なくともカレンダー掛け領域において金属により形成される。
【００１０】
図２に示す実施例では、ベルトマントル３０の中央領域は、シュー１９の全長を越えて延在するスチール製ベルト３１からなり、スチール製ベルト３１には、ポリマー、ゴム、シリコン等のような弾性材料から形成される端部３２が接続されている。端部３２は、スチール製ベルト３１に、例えば接着剤や加硫（硬化）により弾性的な態様で接続される。接続は、シュー部１９の外側でなされ、スチール製ベルトに疲れ荷重が向けられないようにする。
【００１１】
スチール製ベルト３１は、ベルトマントルの端部に弾性のシールリングを付与することにより、完全に金属により製作することも可能であり、弾性のシールリングは、フィンランド特許第６６９３２号に開示されるように、当該マントルと共に回転するように取り付けられる。
【００１２】
図３は、薄肉の金属製シリンダ４１がシューロール１５のポリマーベルト４０上に嵌合される、シリンダ４１がロールの内部エア圧により所定位置に締め付けられている（確実に嵌め付けられている）、一解決手段を示す。シリンダ４１の長さは、材料ウェブの長さと同じであり、シューロールの端部構造に固定されず、これにより、金属材料の疲労を引き起こす負荷が、シューの縁領域において防止される。
【００１３】
ロング・ニップ・ロール１５と、金属表面の熱バッキング・ロール１１との間には、長いニップＮが形成され、ニップＮを通って材料ウェブＷが、カレンダー掛けのためにガイドされる。ウェブには、約０．１ＭＰａから約５０ＭＰａの範囲内、好ましくは約０．２ＭＰａから約１５ＭＰａの範囲内のニップ圧が向けられ、ニップ圧は、１００ＭＰａのオーダーである通常の機械カレンダー掛けで使用される圧力よりも非常に小さい。ニップＮ位置前のロール表面温度は、従来の機械カレンダー掛けで使用される表面温度が典型的には約６０℃から約１２０℃の範囲内であるとき、約６０℃から約３５０℃の値、好ましくは約１２０℃から約３００℃の値まで調整される。
【００１４】
材料ウェブの走行方向でのニップＮの長さは、好ましくは、約１０ｍｍから約５００ｍｍの範囲内である。バッキング・ロール１１の外面とロング・ニップ・ロール１５のスチール製ベルト３０の双方の表面粗さＲａは、好ましくは、０．３μｍより小さく、これにより、材料ウェブＷが光沢処理を受けることが可能となる。本発明に係るカレンダー装置は、スチール製ベルト及び／又はバッキング・ロールの表面に対して、十分高いＲａ値、例えばＲａ＝約０．４〜２．０μｍの範囲内のＲａ値を用いることにより、片面若しくは両面型の艶消しドライブに対して適用可能である。
【００１５】
本発明に係る解決手段は、オンライン使用及びオフライン使用の双方に適用可能である。コーティングマシーン（塗工機）前の予備のカレンダー掛けに対して、及び、コーティングマシーン後の最終のカレンダー掛けに対して、例えば材料ウェブを乾燥させる加圧部上で、本発明に係るカレンダー装置を使用することが考えられる。
【００１６】
ペーパーマシーンのドライア部で本発明に係る装置を使用したとき、ペーパーマシーンは、乾燥シリンダの一部を省略することにより、短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
端部から見た際の、本発明に係るロング・ニップ・カレンダーの概略図である。
【図２】
本発明に係るカレンダー装置に適用可能なロング・ニップ・ロールのベルトマントルの一実施例を概略的に示す斜視図である。
【図３】
端部から見た際の、本発明に係るカレンダー装置に適用可能なロング・ニップ・ロールのベルトマントルのその他の実施例を概略的に示す斜視図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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