(57)【要約】【課題】  紙へ塗布された塗工液を掻き落とすブレードを交換する際等に塗工機を停止する場合に、断紙の発生を極力防止した紙用の塗工機を提供する。【解決手段】  塗工停止信号が発せられた場合に、バッキングロール５の下流側にある後段のドライヤ群14による設定張力を低減させると共に、バッキングロール５の速度基準を一時的に低下させて、ブレード９の離脱による負荷の増加に対して実速度が増加しないようにする。さらに、バッキングロール５の上流側に設けた上流側張力検出器２の測定を停止させ、下流側に設けた下流側張力検出器13によって紙シートＬに生じる張力の調整を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側の前乾燥用のドライヤ装置と下流側の後乾燥用のドライヤ装置との間に配されたバッキングロールの一部に巻回されて走行する紙シートに対して塗工液を供給し、供給された塗工液を掻き落とすブレードを備え、前記バッキングロールの上流側と下流側とに張力制御装置を備えた紙用の塗工機において、
塗工停止信号により、バッキングロールの下流に配された後乾燥用の前記ドライヤ装置の設定張力を低下させることを特徴とする紙用の塗工機。
【請求項２】
上流側の前乾燥用のドライヤ装置と下流側の後乾燥用のドライヤ装置との間に配されたバッキングロールの一部に巻回されて走行する紙シートに対して塗工液を供給し、供給された塗工液を掻き落とすブレードを備え、前記バッキングロールの上流側と下流側とに張力制御装置を備えた紙用の塗工機において、
塗工停止信号により、前記バッキングロールの速度基準を所定時間低下させることを特徴とする紙用の塗工機。
【請求項３】
前記塗工停止信号により、前記バッキングロールの速度基準を所定時間低下させることを特徴とする請求項１に記載の紙用の塗工機。
【請求項４】
前記塗工信号により、バッキングロールの上流側の前記張力制御装置を停止させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の紙用の塗工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、抄紙された紙の表面に顔料等の塗工液を塗布して所望の性質を備えた紙に加工する塗工機に関し、特に塗工停止時における断紙を削減するようにした紙用の塗工機に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷用紙や感圧複写紙、ジアゾ感光紙等の専用の用途に用いられる紙は、表面に顔料等の塗工液が塗布されて用途に適したコート紙として調製されている。製紙工場では、抄紙された紙を塗工機（コーター）を通過させて所望の塗工液を塗布し、その後ドライヤを通して乾燥させて製品として仕上げられる。
【０００３】
前記塗工機では、塗工液を塗工する方式として種々のものがあるが、塗布された塗工液は一定の厚さにないため、塗布された塗工液をブレードによって紙の表面から掻き落として厚さを均一にしている。このブレードと走行する紙との間隔が変化すると、塗工液の厚さが変化してしまい、所望の性質を得ることができなくなってしまう。他方、ブレードは塗工液を掻き落とす働きをするため、摩擦によって摩耗する。この摩耗の量が大きくなるとブレードを交換する、いわゆるブレード替えが行われる。
【０００４】
ブレード替えは塗工機を停止して行われることになる。塗工機の停止は、塗工液を塗布する際に、走行する紙を案内しているバッキングロールから、ブレードを離脱させた後に行われる。ブレードを離脱させると、バッキングロールにそれまで加えられていた負荷が除かれることになるから、該バッキングロールの回転速度が増加する。また、負荷の減少によって走行する紙の張力が変化し、さらに塗工液の塗布が停止すると、紙の水分量が変化するからいわゆる紙の張りが、バッキングロールの上流側と下流側とで異なることになる。このため、断紙が発生してしまい、ブレードの交換後の運転開始時には紙継ぎ作業が必要となり、操業の効率を低下させてしまう。このような断紙を防止するためには、操業状態の変化に追随して、バッキングロールの回転数や紙の張力の変化を打ち消すよう調整する必要がある。
【０００５】
他方、塗工紙の運転開始時には、ブレードをバッキングロールに接近させることが行われるため、該バッキングロールの負荷が変動する。このために、操業の安定化を図ることが行われ、例えば、特許文献１には、塗工前後で弛みまたは張りによる製品の破断ないし皺が発生しないコータ張力制御装置が開示されている。このコータ張力制御装置は、帯状の製品表面に塗工液を噴射するファンテンと、塗工液を掻き落とすコータブレードと、製品を搬送しコータブレードがタッチするバッキングロールから成る製品ラインと、ロールを回転させる電動機・その駆動装置・その速度制御装置・速度検出器と、前記ロールの受入側の張力検出器・張力設定器・それら出力の張力偏差値を入力とする張力制御装置とを設け、速度指令値に張力制御装置出力を加えた速度から速度検出値を減算して速度制御装置に与え、ブレードに製品が接触したというブレード着信号の着・脱手段と、ブレード着信号に対応して、比例定数と積分定数を変える手段と、ラインが停止したときに積分短絡する手段を持つ制御ゲイン設定器を備えて成るものである。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−７９５１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、運転開始時には断紙の発生は確実に防止しなければ塗工機の運転を行えなくなってしまうから、特許文献１に開示されているように、張力制御装置を設けて、運転開始時の円滑化を図ることが行われている。他方、運転停止時には、張力等の制御は行われておらず、作業者が手動によってバッキングロールの回転速度や紙の走行速度を変化させながら塗工機を停止させている。
【０００８】
手動により塗工機を停止させる場合に、停止のタイミング等が所望の通りに実行できれば円滑な停止を行えるが、このタイミングには精度が要求される。このため、熟練した作業者が操作する必要がある。しかも、運転速度に応じてタイミングが異なるから、熟練者であっても断紙が生じることは避けられない場合がある。
【０００９】
断紙が発生すると、運転再開の際の紙継ぎ作業に時間がかかってしまい、塗工機の操業効率を低下させてしまうことになる。そこで、この発明は、ブレード替え等の場合の塗工停止時に、断裁の発生を防止できる紙用の塗工機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る紙用の塗工機は、上流側の前乾燥用のドライヤ装置と下流側の後乾燥用のドライヤ装置との間に配されたバッキングロールの一部に巻回されて走行する紙シートに対して塗工液を供給し、供給された塗工液を掻き落とすブレードを備え、前記バッキングロールの上流側と下流側とに張力制御装置を備えた紙用の塗工機において、塗工停止信号により、バッキングロールの下流に配された後乾燥用の前記ドライヤ装置の設定張力を低下させることを特徴としている。
【００１１】
塗工停止により紙シートには塗工液が塗布されなくなり、水分量の減少により紙シートに伸びが生じなくなるから、バッキングロールの下流側でそれまでと等しい大きさの張力を付与している場合には断紙が生じてしまう。そこで、塗工停止信号により下流側のドライヤ装置の設定張力を低下させて、紙シートに付与する張力を低下させるようにしたものである。すなわち、紙シートの伸び率を調整するようにしたものである。
【００１２】
また、請求項２の発明に係る紙用の塗工機は、上流側の前乾燥用のドライヤ装置と下流側の後乾燥用のドライヤ装置との間に配されたバッキングロールの一部に巻回されて走行する紙シートに対して塗工液を供給し、供給された塗工液を掻き落とすブレードを備え、前記バッキングロールの上流側と下流側とに張力制御装置を備えた紙用の塗工機において、塗工停止信号により、前記バッキングロールの速度基準を所定時間低下させることを特徴としている。
【００１３】
塗工停止によってブレードが離脱し、バッキングロールに加えられた負荷が減少するから、該バッキングロールの回転速度が増加し、バッキングロールの上流側の紙シートに大きな張力が加えられることになる。そこで、バッキングロールの速度基準を一時的に低下させて、塗工停止時にバッキングロールの速度の増加を抑制する。すなわち、バッキングロールの回転速度の増加により生じる上流側の紙シートの張力を調整するものである。
【００１４】
また、請求項３の発明に係る紙用の塗工機は、前記塗工停止信号により、前記バッキングロールの速度基準を所定時間低下させることを特徴としている。
【００１５】
すなわち、塗工停止信号により、バッキングロールの速度基準を低下させると共に、該バッキングロールの下流側のドライヤ装置の設定張力を低下させるようにしたものである。
【００１６】
また、請求項４の発明に係る紙用の塗工機は、前記塗工信号により、バッキングロールの上流側の前記張力制御装置を停止させることを特徴としている。
【００１７】
すなわち、ブレードの離脱後にあってはバッキングロールの下流側の張力制御装置のみによって紙シートに付与される張力を調整するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止によって紙シートに塗工液が供給されず、該紙シートの伸び率が減少した場合でも、付与される張力が小さくなる。このため、断紙の発生を極力防止できる。
【００１９】
また、請求項２の発明に係る紙用の塗工機によれば、ブレードの離脱による負荷の減少によってバッキングロールの回転速度が増加しようとしても、速度基準が低下するから、実速度を増加させることがない。このため、バッキングロールの上流側での紙シートの張力が増加することがないから、断紙の発生を極力防止できる。
【００２０】
また、請求項３の発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止と共に、バッキングロールの上流側と下流側とのいずれの側においても、紙シートの張力を増加させず、したがって、より確実に断紙を防止することができる。
【００２１】
また、請求項４の発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止時にあっては張力の変動が大きいため、バッキングロールの上流側と下流側の両方の張力制御装置によって張力の制御を行うと、張力変動に対する応答が遅くなって、変動に対する追随が不安定となってしまうおそれがある。これに対して、バッキングロールの下流側の張力制御装置のみによって張力を調整することとすれば、張力の大きな変動にも、塗工停止時の動作に対しては迅速に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る紙用の塗工機を具体的に説明する。図１にこの発明に係る紙用の塗工機１の概略の構成を示してある。この塗工機１は抄紙機で抄造された紙を乾燥するためのドライヤパートの途中に設けられており、例えば多数の群からなるドライヤパートの後方の段となる第６群と第７群のドライヤ群の間に設けられている。すなわち、前段の図示しないドライヤ群を通過した紙シートＬは矢標Ｐで示す方向に走行してこの塗工機１を通り、後段の後述するドライヤ群に給送されるようにしてある。
【００２３】
前段のドライヤ群から給送される紙シートＬは上流側張力検出器２を通過して当該位置における張力が検出される。この張力検出器２の下流側には、ガイドロール３，４が配されており、ガイドロール４の下流側にバッキングロール５が配されている。紙シートＬはこのバッキングロール５の一部を巻回するように案内されるようにしてある。なお、紙シートＬは、入口側ロール６と出口側ロール７とに案内されてバッキングロール５に所望の角度で巻回するようしてある。
【００２４】
前記バッキングロール５に巻回された紙シートＬの、上流側にはファウンテン８が、その先端のノズルを臨ませて配されており、下流側にはブレード９が脱着自在に設けられている。このバッキングロール５の下流にはガイドロール10が設けられて、このガイドロール10の下流に熱風式のドライヤ11，12が設けられている。この熱風式ドライヤ12の下流に、下流側張力検出器13が設けられて、当該位置における紙シートＬの張力が検出される。この下流側張力検出器13の下流側に後段のドライヤ群14が配設されている。
【００２５】
なお、前記上流側張力検出器２とガイドロール３，４、バッキングロール５、入口側ロール６、出口側ロール７、ガイドロール10、下流側張力検出器13とにより紙シートＬの走行駆動が行われる。
【００２６】
紙シートＬへの塗工液の塗工は、該紙シートＬがバッキングロール５を通過する際に行われる。すなわち、紙シートＬがバッキングロール５に至ると、前記ファウンテン８のノズルから塗工液の噴射を受け、次いでブレード９によって表面に付着した塗工液が掻き落とされる。これにより、紙シートＬの表面の塗工液の厚さが均一化される。表面に塗工液が塗布された紙シートＬは、前記熱風式ドライヤ11，12に給送されて、内部で加熱されて乾燥される。その後、後段のドライヤ群14に給送されて、さらに乾燥されることになる。
【００２７】
摩耗等によって前記ブレード９を、交換する場合にはこの塗工機１を停止する必要がある。この塗工停止時の動作を、図２および図３に示すタイムチャートを参照して説明する。これらの図において、逆三角形で示す位置で塗工停止信号Ｓが出力されるものとする。
【００２８】
図２はバッキングロール５の下流側における設定張力の調整を示しており、塗工停止信号Ｓが発せられると、所定時間ｔ1の経過を待ってバッキングロール５の下流側の設定張力を所定時間ｔ2をかけて低減させる。この張力の低減は主として、バッキングロール５の下流側に設けられているドライヤ群14の回転速度を低下させることにより行う。
【００２９】
図３はバッキングロール５の速度基準の調整を示しており、塗工停止信号Ｓが発せられると、所定時間ｔ3の経過を待ってバッキングロール５の速度基準を過渡的に低下させる。その後所定時間ｔ4 が経過したならば、過渡的に元の速度基準に復帰させる。これは、塗工停止信号Ｓが発せられると、前記ブレード９がバッキングロール５から離脱することになり、それまで該バッキングロール５に加えられていた負荷が急激に減少して、該バッキングロール５の回転速度が一時的に増加するから、速度基準を低下させてバッキングロール５の回転速度の増加を実質的に抑制するためである。その後、紙シートＬの走行状態が安定して不用意に断紙が生じない状態となるのを待って、すなわち所定時間ｔ4の経過を待って元の速度基準に復帰させる。
【００３０】
さらに、前記塗工停止信号Ｓが発せられると、バッキングロール５の上流側にある前記上流側張力検出器２の検出動作を停止させるようにしてある。これは、塗工停止時にバッキングロール５の上下流にそれぞれ設けた上流側張力検出器２と下流側張力検出器13とのいずれもで張力検出を行い、その検出結果に基づいて塗工機１の運転制御を行うと、それぞれに対応した制御が行われることになり、張力の変化に対して迅速に追随できない状態となるので、バッキングロール５の下流側にある下流側張力検出器13のみによって張力の変動を補正させるようにしたものである。塗工停止後の下流側張力制御である図示しない前乾燥用ドライヤ〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御は、通常の制御区間であるバッキングロール５〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御とは異なるため、ブレード脱信号により制御ゲインを前乾燥用ドライヤ〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御とバッキングロール５〜後乾燥用ドライヤ14間張力制御で切り替えている。これによって、張力制御の応答は、前乾燥用ドライヤ〜後乾燥用ドライヤ14の張力制御の方が、バッキングロール５〜後乾燥用ドライヤ14間の張力制御より、塗工停止時の張力の変動に迅速であり、断紙の発生を極力防止することができる。
【００３１】
次に、塗工停止時に手動によって張力を調整する場合の塗工機とこの発明に係る塗工機１とにおける塗工停止前後における張力の変動を測定したので、その結果を図４および図５に基づいて説明する。図４はこの発明に係る塗工機１による張力測定結果を示し、図５は従来の手動による張力測定結果を示している。これらの図における、ＢＫＲ（バッキングロール）上流側張力とＢＫＲ下流側張力とを比較すると、図４に示す測定結果の方が塗工停止前後における差が小さく、したがって、塗工停止時に紙シートＬに係る張力が小さくなり、断紙の発生を極力防止できる。なお、前記所定時間ｔ1〜ｔ4の値は作業者による手動操作によって任意のものに設定できるようにしてある。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明に係る紙用の塗工機によれば、塗工停止時に人手によらず断紙を防止して停止させることができる。このため、塗工機の操業効率を高くすることができ、製紙工場におけるコート紙の生産性の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明に係る紙用の塗工機の概略の構造を説明する図である。
【図２】この発明に係る塗工機の塗工停止時おける紙シートの張力を調整する際のタイムチャートである。
【図３】この発明に係る塗工機の塗工停止時おけるバッキングロールの速度基準を変化させる際のタイムチャートである。
【図４】この発明の塗工機における塗工停止前後における紙シートの張力を測定した結果を示す表である。
【図５】従来の手作業により塗工機を停止する場合の、塗工停止前後における紙シートの張力を測定した結果を示す表であり、図４に示す測定結果と比較するものである。
【符号の説明】
【００３４】
Ｌ  紙シート
１  塗工機
２  上流側張力検出器
５  バッキングロール
６  入口側ロール
７  出口側ロール
８  ファウンテン
９  ブレード
11  熱風式ドライヤ
12  熱風式ドライヤ
13  下流側張力検出器
14  後段のドライヤ群
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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