(57)【要約】【課題】  高速で走行する抄紙機におけるサイズプレスで水性塗料を紙のウェブに塗布する場合、ウェブの両端部に容易に未塗工部を生成する塗工工程における非塗工部の生成方法と非塗工部生成装置を提供する。【解決手段】  フィルム転写型クリア塗工方式による塗工工程で、アプリケーターロール10、20へ水性塗料を塗布する塗工幅Ｌcを紙のウェブＷの幅員Ｌwよりも小さくして(図３参照)、ウェブＷの両端部に塗料の未塗工部を生成する。さらに、塗料を塗布するアプリケータービーム11、12よりも下流側にエッジワイパー装置12、22を配設することで、アプリケーターロール10、20の端部であって、ウェブＷの端部に接触する部分の塗料を掻き落として、未塗工部の生成をより確実なものとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム転写型クリア塗工方式により７００m／分以上で走行する紙のウェブを一対のアプリケーターロールに挟持させながら通過させて、該ウェブに水性塗料を塗工する塗工工程において、
前記水性塗料を塗工する幅員を前記ウェブの幅員よりも小さくし、
前記アプリケーターロールの両端部のそれぞれに臨ませて設置したエッジワイパー装置により、該アプリケーターロールの両端部から水性塗料を掻き落としてウェブの両端部に未塗工部を生成することを特徴とする塗工工程における非塗工部の生成方法。
【請求項２】
前記水性塗料の濃度を８％以上とし、
前記水性塗料の転写量を両面で絶乾１g／m２以上として、前記フィルム転写型クリア塗工方式により塗工することを特徴とする請求項１に記載の塗工工程における非塗工部の生成方法。
【請求項３】
７００m／分以上で走行する紙のウェブを一対のアプリケーターロールに挟持させながら通過させて、該ウェブに水性塗料を塗工する塗工工程における非塗工部生成装置において、
前記ウェブの幅員よりも小さい幅員で前記水性塗料をウェブに塗工するフィルム転写型クリア塗工装置と、
前記アプリケーターロールの両端部のそれぞれに臨ませて該アプリケーターロールの両端部のそれぞれから水性塗料を掻き落とすエッジワイパー装置とを備え、
前記エッジワイパー装置を、前記塗工装置よりも前記アプリケーターロールの回転方向の下流側に設置し、
前記塗工装置により塗工されてアプリケーターロールの両端部のそれぞれに付着している水性塗料を前記エッジワイパーで掻き落としてウェブの両端部に非塗工部を生成することを特徴とする塗工工程における非塗工部生成装置。
【請求項４】
前記水性塗料の濃度を８％以上とし、
前記水性塗料の転写量を両面で絶乾１g／m２以上として、前記フィルム転写型クリア塗工方式により塗工することを特徴とする請求項３に記載の塗工工程における非塗工部生成装置。
【請求項５】
前記エッジワイパー装置をアプリケーターロールの周方向に沿って複数台設置してあることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の塗工工程における非塗工部生成装置。
【請求項６】
前記エッジワイパー装置は、掻き落とした水性塗料を回収する水性塗料回収装置を具備していることを特徴とする請求項３から請求項５までのいずれかに記載の塗工工程における非塗工部生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行する紙に水性塗料を塗布するフィルム転写型クリア塗工方式による塗工工程で、紙の幅方向の端部に非塗工部を生成する非塗工部の生成方法と非塗工部生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、製紙工場における一般的な長網式の抄紙機等は、ワイヤーパートにおいて、パルプ繊維が水に混合された製紙原料を、循環移動しているワイヤー上に拡散させて供給し、このワイヤーに伴われて走行しながら脱水される。脱水された製紙原料はプレスパートに供給され、プレスパートを循環走行するフェルトに伴われて走行しながら搾水されてさらに水分が除去され、製紙原料はシート状の紙匹（ウェブ）となる。この紙匹がドライパートに供給される。ドライパートでは、回転している多数のドライヤシリンダに巻回させながら紙匹を走行させる。ドライヤシリンダには蒸気が供給されて、シリンダ表面に接触している紙匹との間で熱交換が行われ、紙匹中の水分を蒸発させて乾燥させることによって紙となる。ドライパートで乾燥されて製造された紙は、カレンダーパートに供給され、カレンダロールで圧潰されながら、光沢性や平滑性が付与されて所望の性質を備えた紙に生成される。その後、リールパートに供給されてリールに巻き取られ、巻取紙として完成される。
【０００３】
製造される紙に筆記適正や印刷適正を付与するために、紙の表面に澱粉やポリビニールアルコール等のサイズ液を塗布する工程が、上述した抄造工程の途中に組み込まれるものがある。サイズ液を紙の表面に塗工する場合には、紙匹中の水分が蒸発した状態で行う必要があることから、抄造工程の途中に組み込まれる塗工工程は、前記ドライパートの途中に配される。このサイズ液の塗工にはサイズプレスが用いられており、塗工方式によりポンド型サイズプレスとフィルム型サイズプレス、ポンド型とフィルム型との組合せ型に分けられる。
【０００４】
ポンド型サイズプレスは２ロールサイズプレスとも称されており、高速塗工時には、ポンドに持ち込まれるエア及ニップ部ではじき返されて逆流するサイズ液でポンドが不安定になり、サイズ液が飛び跳ねるボイリングと呼ばれる状態となるため高速塗工には適さない。
【０００５】
また、フィルム転写型サイズプレスには、ゲートロールコーターや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等があり、ゲートロールコーターではアプリケーターロール、インナーロール、アウターロールの加圧力やそれぞれのロールの速度比により塗布量の調整が可能となっているが、高濃度、高塗布量のサイズ液を塗布する場合、インナーロールとアウターロールの間に塗工液が供給されるため、ロール両端部へのサイズ液の付着を避けられず、アプリケーターロールの両端部では、ロール端部からシート端部の間にサイズ液が塗布されるとロール端面のサイズ液付着汚れは避けられない。また、ロッドメタリングサイズプレスやブレードメタリングサイズプレスにおいても紙幅に合わせて塗工幅を変更することは自動化されておらず、塗工幅調整には人手や時間を要する。更に、紙の銘柄毎にユーザーから求められる巻取製品幅や品質が異なり、それらに適合する抄造条件やパルプ配合、薬品配合にすると、紙の収縮率やリールに巻き取る親巻製品幅も変化するため、サイズプレスでの塗工幅変更は頻繁となる。
【０００６】
例えば、特許文献１には、ロールを介してフィルム状の物に液を移転させる装置における液の塗工幅を調整するためのワイパーが開示されている。このワイパーは紙の銘柄毎に紙幅に合わせて塗工幅を調整するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２６９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したそれぞれのサイズプレスには、それぞれ長所や短所がある。また、近年の抄紙機は高速であり、操業安定、生産効率と共に紙の高品質化が求められている。特にフォーム用紙においては、印字の際、黒点や異物、穴等による欠陥がある場合には、数字や桁の読み間違いの原因となる。抄き込まれた黒い異物に係る欠陥を取り除くと穴が開いて別個の欠陥となってしまい、穴が開いた部分は製品とならない。特にコンピュータの出力用として使用されるフォーム用紙の最終製品形態は連続した用紙が続いているものであり、罫線印刷が施され、または罫線なしで紙の両端部にパンチ穴が穿かれており、切断が可能なミシン目を折り目として折りたたまれて箱に収容されている。製品の長さが規定されているため、規定の長さより短い部分は製品とならないので、異物混入や穴開き等の欠陥減少が非常に重要である。
【０００９】
このように、黒点や異物、穴等による欠陥は品質や生産効率に大きな影響を与える。特にサイズプレスパートにおけるサイズ粕と呼ばれる欠陥は、サイズ液が飛散し、乾燥され、固形化したものが再飛散した半透明状の微小異物であり、紙面に付着し、最終パートの検出器で欠陥検出できずに出荷してしまうと、印刷工程でブランケットに付着し印刷トラブルを起こすおそれがある。
【００１０】
また、抄紙機における紙幅は、パルプ配合、抄造速度、抄紙ドロー等の諸条件により紙の収縮率が変化するため、紙幅は常に一定の大きさとならない。さらに、抄紙機で抄造する際、親巻から小巻製品をワインダーで巻き取るが、製品幅の組合せによって再加工の際のトリム幅が必要になるものもあるし、トリム幅を必要としないものもあり、抄造幅は変わるため、サイズプレスのシート端部の位置は変わり、塗工幅は一定とはならない。サイズプレスパートで製品銘柄替え時に抄造幅に合わせて最適な未塗工部をつくるために塗工幅を変更することは煩雑で、時間がかかるし、既存のワイパー装置でサイズ液を掻き落とし、シート両端部に未塗工部分を形成しようとすると掻き落としたサイズ液が再飛散し、ロール端部を汚したり、周辺機器に付着したりして欠陥を増加させる原因となっていた。
【００１１】
さらに、サイズロール速度700m／min以上の高速で、濃度８％以上の高濃度のサイズ液をシートに両面１g／m2以上塗工すると抄速、サイズ液濃度、塗工量の増加に伴い、シート両端部のサイズ液が後段のペーパーロールやドライヤシリンダのシートが接触する部分との境界部即ち、シートの両端部が接触する位置に堆積し、乾燥した後、剥離し、再飛散してシートに付着し、黒点や半透明状の欠陥となり、さらに欠陥部を増加させてしまっていた。
【００１２】
本発明は、上述の問題を解決するため、サイズプレスパートにおけるウェブの両端部に水性塗料の未塗工部を形成することにより、サイズプレスパートおよびそれ以降の工程のサイズ液飛散による汚れを減少し、乾燥したサイズ粕の再飛散による欠陥を減少させることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る塗工工程における非塗工部の生成方法は、フィルム転写型クリア塗工方式により７００m／分以上で走行する紙のウェブを一対のアプリケーターロールに挟持させながら通過させて、該ウェブに水性塗料を塗工する塗工工程において、前記水性塗料を塗工する幅員を前記ウェブの幅員よりも小さくし、前記アプリケーターロールの両端部のそれぞれに臨ませて設置したエッジワイパー装置により、該アプリケーターロールの両端部から水性塗料を掻き落としてウェブの両端部に未塗工部を生成することを特徴としている。
【００１４】
高速で紙のウェブを走行させながら行う塗工工程に、フィルム転写型クリア塗工方式、例えばロッドメタリング方式により水性塗料によるサイズ剤を塗布するものである。なお、ロッドメタリング方式による塗工装置としてはシムサイザーを用いることが好ましい。
【００１５】
シムサイザーでは、トップアプリケーターロールとボトムアプリケーターロールとにそれぞれ配されたアプリケータービームからこれらのアプリケーターロールと該アプリケーターロールに臨ませて配設させたロッドとの間にサイズ液が供給され、アプリケーターロールの表面にフィルム状に展開される。そこで、例えば、前記アプリケータービームのサイズ液噴出し幅を抄造されるウェブの幅員よりも短く調整することによってサイズ液の塗工幅をウェブの幅員よりも小さくすることができる。
【００１６】
また、塗布された水性塗料は、高速で回転することによりアプリケーターロールの端部に飛散する場合が考えられる。このため、前記エッジワイパー装置によってアプリケーターロールの端部に付着した水性塗料を掻き落とし、ウェブの両端部に未塗工部分を生成するようにしたものである。
【００１７】
また、請求項２の発明に係る塗工工程における非塗工部の生成方法は、前記水性塗料の濃度を８％以上とし、前記水性塗料の転写量を両面で絶乾１g／m２以上として、前記フィルム転写型クリア塗工方式により塗工することを特徴としている。
【００１８】
特に、本願発明の生成方法を実施するのに適した水性塗料とその塗布に関する条件を示すものである。
【００１９】
また、請求項３の発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置は、７００m／分以上で走行する紙のウェブを一対のアプリケーターロールに挟持させながら通過させて、該ウェブに水性塗料を塗工する塗工工程における非塗工部生成装置において、前記ウェブの幅員よりも小さい幅員で前記水性塗料をウェブに塗工するフィルム転写型クリア塗工装置と、前記アプリケーターロールの両端部のそれぞれに臨ませて該アプリケーターロールの両端部のそれぞれから水性塗料を掻き落とすエッジワイパー装置とを備え、前記エッジワイパー装置を、前記塗工装置よりも前記アプリケーターロールの回転方向の下流側に設置し、前記塗工装置により塗工されてアプリケーターロールの両端部のそれぞれに付着している水性塗料を前記エッジワイパーで掻き落としてウェブの両端部に非塗工部を生成することを特徴としている。
【００２０】
すなわち、前記塗工装置により塗工される水性塗料はアプリケーターロールの端部には塗布されないが、水溶性であるため、アプリケーターロールの回転によって飛散し該アプリケーターロールの端部に付着する場合がある。この付着した水性塗料を前記エッジワイパー装置で掻き落として、アプリケーターロールの端部に接触するウェブの両端部に水性塗料が塗布されない未塗工部を生成するものである。
【００２１】
また、請求項４の発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置は、前記水性塗料の濃度を８％以上とし、前記水性塗料の転写量を両面で絶乾１g／m２以上として、前記フィルム転写型クリア塗工方式により塗工することを特徴としている。
【００２２】
特に、本願発明の非塗工部生成装置を実施するのに適した水性塗料とその塗布に関する条件を示すものである。
【００２３】
また、請求項５の発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置は、前記エッジワイパー装置をアプリケーターロールの周方向に沿って複数台設置してあることを特徴としている。
【００２４】
いわゆる多段式のエッジワイパー装置としたものであり、アプリケーターロールの端部に付着した水性塗料を確実に掻き落として、水性塗料が残留することがないようにしたものである。
【００２５】
また、請求項６の発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置に設置された前記エッジワイパー装置は、掻き落とした水性塗料を回収する水性塗料回収装置を具備していることを特徴としている。
【００２６】
水性塗料を回収することにより、水性塗料の飛散等を防止して、周辺の環境悪化を抑制するものである。
【発明の効果】
【００２７】
この発明に係る塗工工程における非塗工部の生成方法によれば、大きな速度で抄造する抄紙機にフィルム転写型クリア塗工方式によるサイズプレスを設備した場合であっても、ウェブの端部に水性塗料が塗布されないから、該端部から水溶性塗料が飛散することがなく、また、乾燥して剥離し飛散することもないので、抄造される紙に欠陥が生じることを極力回避できる。したがって、製品の歩留まりを向上させることができる。
【００２８】
また、請求項３の発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置によれば、塗工幅をウェブの幅員よりも小さくすることによりウェブの端部に非塗工部を生成することに加えて、該非塗工部に臨ませて配設したエッジワイパー装置により、アプリケーターロールの端部に水性塗料が付着した場合であっても、この水性塗料を掻き落として、ウェブの両端部に未塗工部が確実に生成される。
【００２９】
また、請求項５の発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置によれば、いわゆる多段式のエッジワイパー装置により、ウェブの端部に確実に未塗工部を生成することができる。
【００３０】
また、請求項６の発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置によれば、掻き落とされた水性塗料を回収するため、水性塗料が飛散してしまうことがなく、周辺の環境負荷の低減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置を説明するための図であり、抄紙機上のサイズプレスの概略側面図である。
【図２】図１に示すサイズプレスのボトムアプリケーターロールの一部を拡大して示す側面図である。
【図３】図１に示す非塗工部生成装置を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置を具体的に説明し、併せて、非塗工部の生成方法について説明する。
【００３３】
図１には塗工装置としてフィルム転写型クリア塗工方式、いわゆるシムサイザーによるサイズプレス１を示している。このシムサイザーは前段ドライヤーパートＤfと後段ドライヤーパートＤaとの間に配されており、紙のウェブＷは矢標Ｐ方向に走行している。ウェブＷがトップアプリケーターロール10とボトムアプリケーターロール20とに挟持されながら走行する際に、これらアプリケーターロール10、20により水性塗料が塗工される。
【００３４】
前記アプリケーターロール10、20のそれぞれには、トップアプリケータービーム11とボトムアプリケータービーム21とが配されており、これらアプリケータービーム11、21によって水性塗料が供給され、回転ロッドによりフィルム状に形成されてアプリーターロール10、20に供給される。これらトップアプリケーターロール10とボトムアプリケーターロール20とのそれぞれからウェブＷに塗料が転写されて塗布される。
【００３５】
前記トップアプリケータービーム11とボトムアプリケータービーム21の位置に対してトップアプリケーターロール10とボトムアプリケーターロール20の回転方向の下流側には、それぞれトップエッジワイパー装置12とボトムエッジワイパー装置22とが配されている。これらエッジワイパー装置12、22は、アプリケーターロール10、20のそれぞれの両端部に臨んで配設されて、アプリケーターロール10、20の端部に付着した水性塗料を掻き落とすよう機能する。
【００３６】
図２は、前記エッジワイパー装置12、22を示すもので、図１のボトムアプリケーターロール20の一部を拡大して示している。なお、前記トップエッジワイパー装置12も、図２に示すボトムエッジワイパー装置22と同様の構造である。また、エッジワイパー装置22は、ボトムアプリケーターロール20の回転方向に沿って２組のエッジワイパー装置22a、22bが配設されている。なお、いずれのエッジワイパー装置22a、22bも同様の構造である。
【００３７】
前記エッジワイパー装置22a、22bのそれぞれには、合成樹脂製の板材からなるドクターブレード23a、23bが設けられており、該ドクターブレード23a、23bの先端部がボトムアプリケーターロール20の表面に接触して、該表面に付着した水性塗料を掻き落とす。また、前記ドクターブレード23a、23bの下方にはセーブオール24a、24bが取り付けられており、ドクターブレード23a、23bに掻き取られた水性塗料がこれらセーブオール24a、24bに流入し、回収されるようにしてある。
【００３８】
図３は、ボトムアプリケーターロール20を示す概略平面図であり、後段のエッジワイパー装置22bのみを示している。なお、前段のエッジワイパー装置22aも同様である。これらエッジワイパー装置22はボトムアプリケーターロール20の両端部に臨ませて配設されている。例えば、このボトムアプリケーターロール20にウェブＷが幅員Ｌwで示す部分に接触するものとする。ボトムアプリケーターロール20に水性塗料をフィルム状にして塗布する前記ボトムアプリケータービーム21は、前記幅員Ｌwよりも小さい幅員Ｌｃで水性塗料を塗布するようにしてある。なお、ウェブＷが接触する幅員Ｌwと塗料が塗布される幅員Ｌcとの関係は、前記トップアプリケーターロール10においても同様である。
【００３９】
また、前記ボトムアプリケータービーム21には、図２に示すようにセーブオール21aが取り付けられており、余剰の水性塗料が該セーブオール21aに回収されるようにしてある。なお、前記トップアプリケーターロール10に配されたトップアプリケータービーム11についても同様である。
【００４０】
以上により構成されたこの発明に係る塗工工程における非塗工部生成装置の作用を、以下に説明する。なお、図２、図３によってボトムアプリケーターロール20について説明するが、トップアプリケーターロール10についても同様である。
【００４１】
前群ドライヤーパートＤfを通過して水性塗料が塗布されるのに適宜な状態まで乾燥された紙のウェブＷは、図１において矢標Ｐ方向に走行してサイズプレス１に供給される。サイズプレス１に供給されたウェブＷは前記トップアプリケーターロール10とボトムアプリケーターロール20とに挟持されて走行する。
【００４２】
前記アプリケーターロール10、20のそれぞれには前記トップアプリケータービーム11とボトムアプリケータービーム21とのそれぞれから水性塗料が供給されて、回転ロッドによってフィルム状に形成されこれらアプリケーターロール10、20のそれぞれの表面に水性塗料が塗布される。水性塗料が塗布される塗工幅ＬcはウェブＷの幅員Ｌwよりも小さいため、該ウェブＷの両端部には水性塗料が塗布されない非塗工部が生成される。
【００４３】
さらに、前記トップアプリケーターロール10とボトムアプリケーターロール20のそれぞれの両端部には前記トップエッジワイパー装置12とボトムワイパー装置22が設けられているから、アプリケーターロール10、20に塗布された水性塗料であって、これらアプリケーターロール10、20の両端部に水性塗料が付着した場合であっても、前記エッジワイパー装置12、22によって掻き取られてアプリケーターロール10、アプリケーターロール20の表面から除去される。したがって、これらアプリケーターロール10、20からウェブＷに水性塗料が転写される際に、該ウェブＷの両端部には転写されずに非塗工部が確実に生成される。
【００４４】
また、前記エッジワイパー装置12、22はアプリケーターロール10、20の回転方向に沿って複数台設置された多段式としてあるから、より確実にアプリケーターロール10、20の両端部に着した水性塗料が掻き取られて除去される。
【００４５】
そして、前記エッジワイパー装置12、22によって掻き取られた水性塗料は、前記セーブオール24に排出されて回収される。
【００４６】
以上に説明した実施形態は、抄速が700m／min以上の大きさの場合に適したものであって、より好ましくは、前記水性塗料の濃度を８％以上とし、前記水性塗料の転写量を両面で絶乾１g／m２以上とすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明に係る塗工工程における非塗工部の生成方法と非塗工部生成装置によれば、紙のウェブの両端部に確実に水性塗料の未塗工部を生成できるため、サイズプレス以降のドライヤーパートにおいて乾燥した塗料の再飛散等を防止できて、製品の品質低下を抑制して、歩留まりの向上に寄与する。
【符号の説明】
【００４８】
Ｄf  前群ドライヤーパート
Ｄa  後群ドライヤーパート
Ｗ  ウェブ
Ｐ  走行方向
１  サイズプレス
10  トップアプリケーターロール
11  トップアプリケータービーム
12  トップエッジワイパー装置
20  ボトムアプリケーターロール
21  ボトムアプリケータービーム
22  ボトムエッジワイパー装置
22a  上流側のボトムエッジワイパー装置
22b  下流側のボトムエッジワイパー装置
23a  ドクターブレード
23b  ドクターブレード
24a  セーブオール
24b  セーブオール
【図１】
2016032787.tif 000003
【図２】
2016032787.tif 000004
【図３】
2016032787.tif 000005