JP3372530B2 - カレンダ装置及びカレンダ装置の操作方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製紙機械にそなえ
られるカレンダ装置及びカレンダ装置の操作方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、上質紙，新聞紙等の坪量の小さい
紙から板紙等の坪量の大きな紙に至るまでの各種紙類を
生産する製紙機械の処理工程において、湿紙はドライヤ
で乾燥処理された後、カレンダ処理される。この処理
は、一般に、温度６０℃から２５０℃の高温の金属面
に、水分率１０〜３％の乾燥した紙を押し当てて、金属
面の平滑性をこの紙面に転写することにより、紙面に平
滑性・光沢などの表面特性を紙に付与するものである。
この紙を高温金属面に押し当てる技術としては、複数の
円筒を平行に配置し、軸端に荷重をかけて、ロールニッ
プを形成し、このニップ間に紙を通過させる手法が一般
的である。

【０００３】このようなニップの名称は、ニップを形成
するロールの組み合わせにより、チルドニップ，ソフト
ニップ，スーパーニップに区別されている。ここで、チ
ルドニップは、加熱された金属ロールに押し当てられる
ロールが金属ロールのものである。また、ソフトニップ
は、厚さ１０ｍｍほどのポリマーを金属円筒の周囲に接
着した、ゴム巻ロールである。また、スーパーニップ
は、内部に凸型シューを有し、金属製のシェルを持った
金属ロールを最上段と最下段とに配置し、中央にコット
ンロールを、このコットンロールとシューを持つ金属ロ
ールに接する様に加熱された金属ロールを中心軸が一致
するように垂直に配置した５〜６段のロールから構成さ
れたものである。

【０００４】以降、これらのチルドニップカレンダ，ソ
フトニップカレンダ，スーパーニップカレンダを総称し
てロールニップカレンダと記す。これらのチルドニップ
カレンダ,ソフトニップカレンダ,スーパーニップカレン
ダでは、ニップ幅が数ｍｍから１センチ程度と小さい。
このため、平滑性・光沢性が付与されたカレンダ処理後
の紙は、このニップ圧により塑性変形するため、厚みが
減少した紙、即ち、嵩が減少した紙となる。しかしなが
ら、嵩の減少した紙は、剛性が減少し、密度が増加して
原材料費が増加することから、カレンダ処理後も処理前
の嵩を維持するカレンダ処理方法が望ましい。

【０００５】ここで、嵩密度を維持してカレンダ処理が
できるようにしたシューカレンダ（特許第２８００９０
８号、以下この特許発明のシューカレンダを「従来のシ
ューカレンダ」という）が発明された。図５，図６はか
かる特許公報に記載されたシューカレンダの概略図であ
る。図５，図６に示すように、このシューカレンダは、
上半部と下半部とから構成されている。下半部は据付用
の支持脚１１に円筒状固定ビーム１が固定されて取り付
けられており、この固定ビーム１の外円周上には円筒の
中心軸に平行して適宜の間隔でガイドバー８が設けられ
ている。円筒状固定ビーム１を被覆するチューブ状のス
リーブ２が、ガイドバー８によって固定ビーム１の周面
との間に隙間をおいて回転可能なように支承されると共
に、かかる隙間の気密性を保つために両端面をクランプ
デスク９によって支持されている。

【０００６】そして、固定ビーム１の内部には、先端に
凹曲面を有する加圧シュー３を摺動可能に内蔵する加圧
室１３が設けられており、この加圧室１３は加圧油供給
路４を経て図示しない油圧装置と接続されており、加圧
室１３の内部圧力が制御される。加圧シュー３はスリー
ブ２と圧力下に接触しているので、加圧室１３の内圧が
高まると、加圧シュー３はスリーブ２の内面側を押圧
し、金属ロール１０との間に紙シート表面処理区域を形
成する。

【０００７】一方、カレンダ装置の上半部には、回転可
能な金属ロール１０が設けられており、この金属ロール
１０の外周面は、走行する紙シート１５を挟持した状態
で、下半部のスリーブ２と対向圧接触している。金属ロ
ール１０とスリーブ２との圧接触部分には、加圧シュー
３が位置しており、金属ロール１０の回転に伴ってスリ
ーブ２も固定ビーム１の周囲を回転するが、スリーブ２
は金属ロール１０との圧接触位置に来ると、金属ロール
１０の外表面形状及び加圧シュー３の先端形状に沿って
凹曲面に変形する。これにより、嵩密度を維持してカレ
ンダ処理ができるようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、チルドニッ
プカレンダやスーパーカレンダはニップをかけたまま紙
を通紙し運転するが、ソフトニップカレンダはゴム巻き
が高温の加熱ロールと紙のない状態で接触するとゴムが
劣化してしまうため、紙が通るまでは、ニップを開放し
ておき、通紙後にニップをかける運転をしている。

【０００９】これに対して、従来のシューカレンダ（特
許第２８００９０８号）では、スリーブ２は金属ロール
１０との接触によって回転する従動タイプになってお
り、このシューカレンダでは、チルドニップカレンダや
スーパーカレンダと同様に、ニップをかけたまま紙を通
紙し運転することになる。このため、紙が通紙されるま
での間、スリーブ２の外周面は高温の加熱ロールに直接
接触することになる。

【００１０】しかしながら、シューカレンダのスリーブ
２の外皮は弾性合成樹脂製であり、このような弾性合成
樹脂製の外皮が高温度に長くされされて温度が上がって
いくと、品質が劣化し、寿命が短くなってしまう。特
に、かかるシューカレンダでは、ニップ通過時間が長い
ため、スリーブ２の外皮と金属ロールと接触面積（即
ち、接触時間）が長く、スリーブ２の外皮は著しく高温
化する。

【００１１】これを避けるために、紙が通紙されるまで
の間、ニップを開放しておくことも考えられ、ソフトニ
ップカレンダではこのような処理が一般的になっている
が、従来のシューカレンダ（特許第２８００９０８号）
には、スリーブ２を回転駆動する駆動装置が無いので、
ニップを開放するとスリーブ２は回転しない。このた
め、紙が通紙された後ニップを加えようとして、回転し
ていないスリーブ２を回転している金属ロール（加熱ロ
ール）１０に接触させることが必要になるが、こうする
と、回転していないスリーブ２が紙に接触したとたん
に、紙は断紙してしまって、運転不能となる。

【００１２】したがって、従来のシューカレンダは、常
時、スリーブと金属ロールとを接触させて運転させなけ
ればならず、結果としてポリウレタン系のような耐熱温
度の低い材料で構成されたスリーブの外皮は著しく高温
化し、急激に劣化してしまうことになる。本発明は、上
述の課題に鑑み創案されたもので、上記のような従来の
シューカレンダにおいて、スリーブの外皮（外周）の温
度上昇を抑えるようにして、その熱劣化を抑制できるよ
うにした、カレンダ装置及びカレンダ装置の操作方法を
提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のカレ
ンダ装置（請求項１）は、第１の駆動装置により回転駆
動される加熱ロールと、該加熱ロールと対向接触するよ
うに配置されて、固定されたセンターシャフトの外周を
回転するチューブ状スリーブと、該チューブ状スリーブ
の内面に配設され、該対向接触位置で該チューブ状スリ
ーブ内面から該チューブ状スリーブを該ロールに押し付
ける凹状曲面を有する加圧シューとをそなえ、該対向接
触位置における該加熱ロールと該チューブ状スリーブと
の間を所定の水分率の紙を通過させて該ロールにより表
面処理を行なうカレンダ装置であって、該チューブ状ス
リーブを回転駆動する第２の駆動装置と、該チューブ状
スリーブを、該加熱ロールに圧接したニップ状態と該加
熱ロールから離隔したニップ開放状態との間で移動させ
る移動装置と、該第２の駆動装置及び該移動装置を制御
する制御装置とをそなえ、該制御装置は、該加熱ロール
と該チューブ状スリーブとが同期回転するまでの間は、
該チューブ状スリーブがニップ開放状態に保持されるよ
うに該移動装置を制御するとともに、該チューブ状スリ
ーブが該加熱ロールと同期回転するように該第２の駆動
装置を速度制御して、該チューブ状スリーブが該加熱ロ
ールと同期回転するようになったら、該チューブ状スリ
ーブがニップ状態になるように該移動装置を制御すると
ともに、該チューブ状スリーブがニップ状態になった
ら、該第２の駆動装置をドゥルーピング制御することを
特徴としている。

【００１４】上記装置において、該加圧シューによる該
チューブ状スリーブの加圧は、該ドゥルーピング制御中
に行なうことが好ましい（請求項２）。 また、該制御装
置は、該加圧シューによるシュー加圧後には、該第２の
駆動装置をトルク制御して該第１の駆動装置をマスター
側とした負荷分担制御とし、該第１の駆動装置と該第２
の駆動装置との負荷分担が安定したら、該第２の駆動装
置の分担する負荷分を該第１の駆動装置に移行させるよ
うにして該第２の駆動装置の駆動トルクを徐々に減少さ
せて０にすることが好ましい（請求項３）。

【００１５】該制御装置は、該チューブ状スリーブの駆
動トルクを徐々に減少させて０になったら、該第２の駆
動装置を分離し、該第２の駆動装置を減速停止させるこ
とが好ましい（請求項４）。

【００１６】該チューブ状スリーブは、弾性合成樹脂製
の外層を有することが好ましい（請求項５）。また、該
第２の駆動装置は、該チューブ状スリーブの両端部に共
に駆動力を加えるにように構成されていることが好まし
い（請求項６）。

【００１７】本発明のカレンダ装置の操作方法（請求項
７）は、請求項１記載のカレンダ装置を操作する操作方
法であって、該加熱ロールと該チューブ状スリーブとの
間に紙が通紙されるまでの間は、該移動装置を操作して
該チューブ状スリーブをニップ開放状態に保持し、該第
２の駆動装置を操作して該チューブ状スリーブを該加熱
ロールと同期するように回転駆動して、該チューブ状ス
リーブが該加熱ロールと同期回転するようになったら、
該移動装置を操作して該チューブ状スリーブをニップ状
態にし、上記ニップ状態になったら、加圧シューにより
該チューブ状スリーブを加圧するように構成するととも
に、該第２の駆動装置を、上記ニップ状態になるまでは
速度制御により制御し、上記ニップ状態になったらドゥ
ルーピング制御により制御し、上記シュー加圧後はトル
ク制御により制御し、該トルク制御時には、まず、該第
１の駆動装置をマスターとした負荷分担制御を行ない、
該負荷分担制御が安定すると該チューブ状スリーブのト
ルクを減少させて０とし、その後、該第２の駆動装置を
分離し、減速停止させることを特徴としている。

【００１８】上記操作方法において、該加圧シューによ
る該チューブ状スリーブの加圧は、該ドゥルーピング制
御中に行なうことが好ましい（請求項８）。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。まず、第１実施形態について
説明すると、図１，図２は本発明の第１実施形態にかか
るカレンダ装置（シューカレンダ）を示すもので、図１
はその概略正面図（一部概略縦断面）及びチューブ状ス
リーブ側の端面図、図２はその概略断面図（横断面図）
である。

【００２０】図１，図２に示すように、本実施形態のカ
レンダ装置（以下、シューカレンダという）１００は、
ロール１１０と、このロール１１０と対向接触するよう
に配置されたチューブ状スリーブ１１３を有する加圧部
１０１とを備えて構成されている。この対向接触位置に
は、ロール１１０と加圧部１０１のチューブ状スリーブ
１１３との間にニップ部１１２が形成されており、ニッ
プ部１１２に水分率３〜１０％の紙１０７が通過するよ
うになっている。そして、加圧部１０１内部に設けられ
た後述の凹型曲面付きの加圧シュー１１５により、紙１
０７が高温のポーラス層１１１に押し付けられ、ニップ
部１１２を通過する紙面１０８がカレンダ処理（表面処
理）を施されるようになっている。

【００２１】ロール１１０には、その最外層に、Ａｌ₂
Ｏ₃を主成分としたセラミック溶射によりポーラス層１
１１が形成されている。なお、図１，図２中では便宜上
ポーラス層１１１の厚みを拡大して示している。このよ
うにポーラス層１１１を持つロール１１０表面は、最大
粗さ３．２Ｓ程度まで研磨仕上げされていることが望ま
しい。また、ロール１１０は、６０℃〜３５０℃程度、
さらに好ましくは６０℃〜２５０℃程度まで加熱される
ようになっている。このロールの加熱装置としては、ロ
ール１１０内部に、誘導加熱又は熱媒油による加熱手段
や、ロール１１０の外部に誘電加熱装置又は燃焼器等に
よる外部加熱手段を設けるようにしても良い。このよう
な加熱手段は公知のものなのでここでは図示しない。

【００２２】加圧部１０１は、主にセンターシャフト１
１４，加圧シュー１１５，チューブ状スリーブ１１３か
ら構成される。センターシャフト１１４は固定であり、
チューブ状スリーブ１１３は、軸受１３６を介してセン
ターシャフト１１４の周囲を周回する。そして、センタ
ーシャフト１１４のロール１１０側には加圧面が凹型の
加圧シュー１１５がそなえられている。加圧シュー１１
５の加圧を受けロール１１０に押し付けられるチューブ
状スリーブ１１３とロール１１０との間（上記の対向接
触位置）にニップ部１１２が形成される。

【００２３】また、加圧シュー１１５は例えば幅５０〜
４００ｍｍであり、チューブ状スリーブ１１３との接触
面はロール１１０形状に沿う凹曲面になっている。さら
に、加圧シュー１１５はチューブ状スリーブ１１３との
接触面側に数個のポケット１１５ａが設けられている。
このポケット１１５ａには、図示しない外部装置によっ
て加圧された加圧油が、加圧油供給路１１７，１１８よ
り供給されるようになっている。

【００２４】このように、チューブ状スリーブ１１３と
加圧シュー１１５との間には、加圧油による油膜が形成
され、加圧シュー１１５とチューブ状スリーブ１１３と
の焼き付きを防止できるようにしている。しかし、高速
時には加圧シュー１１５の初期部で油膜厚みが減少する
可能性があるため、潤滑油供給路１１６からニップ入口
１１２に潤滑油が供給されるようになっている。

【００２５】また、ロール１１０及び加圧部１０１の外
周には、その外表面に付着する粘着成分等の汚れを除去
するためにそれぞれドクター１２４，１２５が備えられ
る。加圧部１０１側には、加圧部１０１のドクター１２
５をバックサポートするため、チューブ状スリーブ１１
３の内周面に沿った円弧状の当り面を持つガイド１２１
が設置されている。このようにガイド１２１を設置した
場合、加圧油は加圧油供給路１２２から、潤滑油は潤滑
油供給路１２３からガイド１２１に供給されるように構
成する。

【００２６】また、各供給路より供給された加圧油，潤
滑油は、ワイパ１２０によりチューブ状スリーブ１１３
内面から掻き落とされ、潤滑油，加圧油回収部１１９か
ら回収され、潤滑油，加圧回収路１３７から、図示しな
い外部装置へ送られるようになっている。したがって、
加圧油によりガイド１２１がチューブ状スリーブ１１３
内面に向けて付勢され、この付勢力が加圧部１０１のド
クター１２５をバックサポートし、このとき互いに摺動
する潤滑油がガイド１２１とチューブ状スリーブ１１３
との間に供給されて、摺動を潤滑にするようになってい
る。

【００２７】なお、チューブ状スリーブ１１３は、最高
使用温度（耐熱温度）が高い樹脂から製作され、外層に
弾性合成樹脂層を持っている。また、チューブ状スリー
ブ１１３の紙面１０９と接する外表面は、最大粗さ２５
Ｓ程度の平滑性を持つことが望ましい。ところで、本カ
レンダ装置では、図１に示すように、チューブ状スリー
ブ１１３を回転駆動する駆動装置（第２の駆動装置）１
５０Ａと、チューブ状スリーブ１１３を、加熱ロール１
１０に圧接したニップ状態と加熱ロール１１０から離隔
したニップ開放状態との間で移動させる移動装置１６０
とがそなえられている。

【００２８】また、加熱ロール１１０を駆動するために
第１の駆動装置（図示略）がそなえられている。なお、
第１の駆動装置及び第２の駆動装置１５０Ａはいずれも
モータからなり、第１の駆動装置はマスターモータとし
て機能し、第２の駆動装置１５０Ａはヘルパーモータと
して機能するようになっている。そして、加熱ロール１
１０を駆動するために第１の駆動装置は、従来から備え
られる公知のものである。

【００２９】また、本実施形態の場合、駆動装置１５０
Ａは、チューブ状スリーブ１１３の一端のフランジ部分
にチューブ状スリーブ１１３の回転軸心と同心上に突設
されたリングギヤ１５１と、リングギヤ１５１内周の雌
ネジ部１５１Ａと噛合するピニオン１５２と、回転軸１
５３にこのピニオン１５２が装着されたモータ１５４と
から構成されている。もちろん、モータ１５４の軸芯線
はチューブ状スリーブ１１３の回転軸心線と平行に配設
されている。モータ１５４には、出力トルクを制御でき
るものが用いられている。

【００３０】また、移動装置１６０は、詳細は図示しな
いが、例えば油圧シリンダやエアシリンダ等の流体圧シ
リンダを例えばセンターシャフト１１４の両端に配設し
た構成として、チューブ状スリーブ１１３の系を、ロー
ル１１０から離隔させたり、ロール１１０に接近させた
りすることで、チューブ状スリーブ１１３をロール１１
０に圧接したニップ状態とロール１１０から離隔したニ
ップ開放状態とに移動させる［（図１（ａ）中の上下方
向の矢印を参照］ことができるようになっている。

【００３１】そして、これらの駆動装置１５０Ａ（モー
タ１５４）及び移動装置１６０は、コントローラ（制御
手段）１７０によって電気信号等を通じて作動を制御さ
れるようになっている。コントローラ（制御手段）１７
０は、加熱ロール１１０を駆動するための第１の駆動装
置についても制御するが、ここでは、駆動装置１５０Ａ
（モータ１５４）及び移動装置１６０の制御を中心に説
明する。

【００３２】つまり、コントローラ１７０は、チューブ
状スリーブ１１３がロール１１０と離隔したニップ開放
状態に保持されるように移動装置１６０を制御し、ロー
ル１１０とチューブ状スリーブ１１３とを回動させ、チ
ューブ状スリーブ１１３がロール１１０と同期回転する
ようにモータ１５４を回転速度制御する。チューブ状ス
リーブ１１３がロール１１０と同期回転するようになっ
たら、チューブ状スリーブ１１３がロール１１０とニッ
プ状態になるように移動装置１６０を制御する。そし
て、チューブ状スリーブがニップ状態になったら、該第
２の駆動装置をドゥルーピング制御する。

【００３３】このドゥルーピング制御は、マスターモー
タ（加熱ロール１１０を駆動するための第１の駆動装置
のモータ）に対して、ヘルパーモータ（チューブ状スリ
ーブ１１３を駆動するため第２の駆動装置１５０Ａのモ
ータ）１５４を制御するに当たって、ヘルパーモータ１
５４の負荷電流が増えるとヘルパーモータ１５４の速度
を下げるようにして、ヘルパーモータ１５４の速度制御
を通じてヘルパーモータ１５４の負荷分担を安定させる
制御である。このドゥルーピング制御によって、マスタ
ーモータとヘルパーモータ１５４との駆動負荷分担が安
定して、加熱ロール１１０とチューブ状スリーブ１１３
との間で紙を安定走行させることができる。

【００３４】加圧シュー１１５は、このドゥルーピング
制御中に加圧作動させるのが好ましく、本実施形態で
は、ドゥルーピング制御中に加圧シュー１１５により紙
１０７をシュー加圧して、コントローラ１７０は、この
シュー加圧後に、ドゥルーピング制御からトルク制御に
移行する。トルク制御は、ヘルパーモータとマスターモ
ータとの負荷分担を変更する制御であり、ここでは、チ
ューブ状スリーブ１１３側のヘルパーモータ１５４の負
荷分担を減少させて、この負荷分担の減少分だけ、マス
ターモータ（加熱ロールの駆動モータ）の負荷分担を増
大させる。そして、最終的には、ヘルパーモータ１５４
（第２の駆動装置１５０Ａ）の駆動トルクを徐々に減少
させて０にするように制御する。

【００３５】本発明の第１実施形態にかかるカレンダ装
置は、上述のように構成されているので、以下のよう
に、モータ（ヘルパーモータ）１５４が制御される。ま
ず、ニップ開放状態で、モータ１５４を速度制御する。
これによって、はじめに、モータ１５４の回転速度をマ
スターモータ（加熱ロール１１０の駆動モータ）の回転
速度に（実際には、チューブ状スリーブ１１３外周の周
速度を加熱ロール１１０外周の周速度に）同期させる。
このニップ開放状態では、チューブ状スリーブ１１３が
ロール１１０と離隔した状態に保持されるため、高温な
加熱ロール１１０とチューブ状スリーブ１１３との直接
接触は回避される。

【００３６】したがって、チューブ状スリーブ１１３が
ロール１１０から熱を受けて加熱するような不具合は解
消され、チューブ状スリーブ１１３の熱劣化が抑制され
て、スリーブ１１３の外層に装備した弾性合成樹脂層
（例えばポリウレタン系樹脂層）の耐熱温度が低くて
も、この外層が耐熱温度に達しないようにすることがで
き、スリーブ１１３、特にその外層の弾性合成樹脂層の
耐久性を向上させることができる。

【００３７】次に、モータ１５４の回転速度がマスター
モータの回転速度に（チューブ状スリーブ１１３外周の
周速度が加熱ロール１１０外周の周速度に）同期した
ら、移動装置１６０を作動させて、チューブ状スリーブ
１１３を加熱ロール１１０とニップ状態にする。このよ
うに、チューブ状スリーブ１１３が加熱ロール１１０に
回転同期した状態では、チューブ状スリーブ１１３の表
面と紙との間に相対速度差は発生しなくなり、ニップを
加えても、通紙されている紙が断紙するような不具合は
招かない。

【００３８】そして、ニップ状態になったら、ヘルパー
モータ１５４をドゥルーピング制御する。これにより、
マスターモータとヘルパーモータ１５４との駆動負荷分
担が安定して、加熱ロール１１０とチューブ状スリーブ
１１３との間で紙１０７を安定走行させることができる
ようになる。マスターモータとヘルパーモータ１５４と
の負荷分担が安定したら、加圧シュー１１５により紙１
０７をシュー加圧して、この後、ドゥルーピング制御か
らトルク制御に移行して、ヘルパーモータ１５４とマス
ターモータとの負荷分担（トルク配分）を変更する。具
体的には、ヘルパーモータ１５４の負荷分担を減少さ
せ、この負荷分担の減少分だけ、マスターモータの負荷
分担を増大させる。モータ１５４からチューブ状スリー
ブ１１３への回転駆動トルクの減少により、ヘルパーモ
ータ１５４との負荷分担は、最終的に（一般には１〜２
分の時間をかけて）０にする。

【００３９】このように、負荷分担が安定するのを待っ
てトルク制御に移行するので、負荷分担が不安定の状態
でトルク制御に移行することが防止され、チューブ状ス
リーブ及び加熱ロールから紙に加わる駆動トルクの急変
が回避されて、この時点での断紙の発生を防止すること
ができるようになる。また、減少したトルク負荷を加熱
ロールの駆動装置が分担するように制御するので、通常
作動時には、チューブ状スリーブ１１３はモータ１５４
駆動ではなく、ロール１１０に追従して従動するように
なる。これにより、スリーブ１１３を駆動するためのモ
ータ１５４の負担や、モータ１５４をロール１１０と同
期回転させるための制御負担が軽減される利点がある。

【００４０】なお、よりシンプルな構成として、例え
ば、モータ１５４の回転軸１５３とピニオン１５２との
間等に、モータ１５４から入力トルクはピニオン１５２
から回転軸１５３に伝えるが、回転軸１５３からピニオ
ン１５２へ向かうトルク移動は伝達しないワンウェイク
ラッチを設けて、モータ１５４は単純な回転速度制御の
ものとしても良い。

【００４１】このように、駆動装置１５０Ａとチューブ
状スリーブ１１３との間に、ワンウェイクラッチを設け
ておけば、ニップ完了後に、チューブ状スリーブがもっ
ていた駆動負荷を加熱ロール１１０側に負担させ、モー
タ１５４を停止（又は速度低下）させれば、チューブ状
スリーブ１１３はモータ１５４による駆動からロール１
１０に追従して従動するようになり、このとき、ロール
１１０側にはモータ１５４がトルク負担になることもな
い。したがって、シンプルな構成で、通常作動時に、チ
ューブ状スリーブ１１３をロール１１０に追従させるよ
うにすることができる。

【００４２】つまり、駆動装置１５０Ａとチューブ状ス
リーブ１１３との間に、チューブ状スリーブ１１３のニ
ップ時に、駆動装置１５０Ａの回転速度又は駆動力が低
下したら、駆動装置１５０Ａからチューブ状スリーブ１
１３への駆動力伝達を開放して、該加熱ロールにより該
チューブ状スリーブを駆動するように駆動力伝達経路を
変更するワンウェイクラッチのような機能（駆動力伝達
経路変更機構）をそなえるようにしてもよい。

【００４３】また、このような駆動装置１５０Ａ（モー
タ１５４）及び移動装置１６０の動作は、コントローラ
（制御手段）１７０によらずに、人為的に行なうように
してもよい。つまり、移動装置１６０を操作してチュー
ブ状スリーブ１１３をニップ開放状態に保持し、駆動装
置１５０Ａを操作してチューブ状スリーブ１１３をロー
ル１１０と同期するように回転駆動させて、チューブ状
スリーブ１１３がロール１１０と同期回転するようにな
ったら、移動装置１６０を操作してチューブ状スリーブ
１１３をニップ状態にするのである。そして、チューブ
状スリーブ１１３がニップ状態になったら、チューブ状
スリーブ１１３への回転駆動トルクを減少させて最終的
に０になるように操作するのである。このようにして
も、上述と同様の作用・効果が得られる。

【００４４】つぎに、第２実施形態について説明する
と、図３はその概略正面図（一部概略縦断面）及びチュ
ーブ状スリーブ側の端面図である。図３中、図１，図２
と同符号は同様の部材であり、説明は省略する。本実施
形態では、駆動装置１５０Ｂが第１実施形態と異なって
いる。つまり、図３に示すように、本駆動装置１５０Ｂ
は、チューブ状スリーブ１１３の両端のフランジ部分に
それぞれチューブ状スリーブ１１３の回転軸心と同心上
に突設された第１プーリ１５１´，１５１´と、各第１
プーリ１５１´とベルト１５７を介して接続された第２
プーリ１５５と、回転軸１５６にこの第２プーリ１５５
が装着されたモータ１５４とから構成されている。もち
ろん、モータ１５４の軸芯線はチューブ状スリーブ１１
３の回転軸心線と平行に配設されている。

【００４５】本実施形態の場合、チューブ状スリーブ１
１３の両端をそれぞれ第２プーリ１５５，ベルト１５
７，第１プーリ１５１´を通じて駆動しているが、これ
は、チューブ状スリーブ１１３のフロントとバック（各
端部）でねじりが生じないように考慮したものである。
つまり、チューブ状スリーブ１１３は樹脂材で形成され
剛性は高くないため、長さのあるチューブ状スリーブ１
１３の場合、ねじりが生じ易い。このようなねじりは、
紙に悪影響を与えるおそれがあるので好ましくない。そ
こで、チューブ状スリーブ１１３を両端で駆動している
のである。

【００４６】本発明の第２実施形態にかかるカレンダ装
置は、上述のように構成されているので、第１実施形態
と同様な効果に加えて、チューブ状スリーブ１１３に生
じ易いねじりの発生が抑制され、紙の処理品質を向上さ
せることができる効果が得られる。また、本実施形態の
ように、チューブ状スリーブ１１３をベルト１５７を介
して駆動する場合、図３（ｂ）に二点鎖線で示すよう
に、チューブ状スリーブ１１３のロール１１０との離接
方向と略９０°ずれた方向に第２プーリ１５５及びモー
タ１５４等を配置して、第２プーリ１５５及びモータ１
５４等を固定状態としながらチューブ状スリーブ１１３
の移動（ニップ状態とニップ開放状態との間の移動）を
行なうように構成することができ、移動装置１６０の負
担を軽減させることができる。この場合、チューブ状ス
リーブ１１３は、図３（ｂ）に二点鎖線の矢印で示すよ
うに、円弧状に移動させることが好ましい。

【００４７】つぎに、第３実施形態について説明する
と、図４はその概略正面図（一部概略縦断面）及びチュ
ーブ状スリーブ側の端面図である。図４中、図１，図２
と同符号は同様の部材であり、説明は省略する。本実施
形態では、駆動装置１５０Ｃが第１，２実施形態と異な
っている。つまり、図４に示すように、本駆動装置１５
０Ｃは、チューブ状スリーブ１１３の両端の外周に圧設
するローラ１５８，１５８と、回転軸１５９に両ローラ
１５８，１５８が装着されたモータ１５４とから構成さ
れている。もちろん、モータ１５４の軸芯線はチューブ
状スリーブ１１３の回転軸心線と平行に配設されてい
る。

【００４８】本発明の第３実施形態にかかるカレンダ装
置は、上述のように構成されているので、第１実施形態
と同様な効果に加えて、チューブ状スリーブ１１３を両
端で駆動しているため、第２実施形態と同様に、チュー
ブ状スリーブ１１３に生じ易いねじりの発生がが抑制さ
れ、紙の処理品質を向上させることができる効果が得ら
れる。

【００４９】以上、本発明の実施形態を説明したが、本
発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施すること
ができる。例えば、第１実施形態の駆動装置１５０Ａ
を、チューブ状スリーブ１１３の両端にそれぞれ設ける
ようにして、チューブ状スリーブ１１３に生じ易いねじ
りを抑制するようにしてもよい。

【００５０】また、ロール１１０の最外層に、Ａｌ₂Ｏ₃
を主成分としたセラミック溶射によりポーラス層１１１
が形成されているため、ポーラス層１１１の表面から紙
面１０８への熱伝導は極めて低く、金属ロール表面上で
の汚れの付着が抑制される効果があるが、金属ロール表
面上に汚れの問題がなければ、ロール１１０の最外層の
かかる処理は不要である。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のカレンダ
装置及びカレンダ装置の操作方法によれば、加熱ロール
とチューブ状スリーブとの間に紙が介在していない場合
には、チューブ状スリーブがロールと離隔したニップ開
放状態に保持できるため、高温な加熱ロールとチューブ
状スリーブとの直接接触を回避でき、チューブ状スリー
ブの熱劣化が抑制されて、その耐久性を向上させること
ができる。また、ニップ状態への移行時に、チューブ状
スリーブの表面と紙との間に相対速度差を発生しないよ
うにでき、紙が断紙してしまうような不具合は発生せ
ず、紙が断紙して運転不能となることはない（以上、請
求項１，７）。

【００５２】また、チューブ状スリーブがニップ状態に
なったら、第２の駆動装置（チューブ状スリーブの駆動
装置）をドゥルーピング制御することで、加熱ロールと
チューブ状スリーブとの間で紙を安定走行させることが
できるようになる（請求項１，７）。また、加圧シュー
によるチューブ状スリーブの加圧をドゥルーピング制御
中に行なうことで、紙が破断してしまうような不具合が
発生しないようにし、紙を安定走行させることができる
（請求項２，８）。さらに、シュー加圧後には、該第２
の駆動装置をトルク制御して第１の駆動装置（加熱ロー
ルの駆動装置）をマスター側とした負荷分担制御とし、
第１の駆動装置と第２の駆動装置との負荷分担が安定し
たら、第２の駆動装置の分担する負荷分を第１の駆動装
置に移行させるようにして第２の駆動装置の駆動トルク
を徐々に減少させて０にすることで、負荷分担が不安定
の状態でトルク制御に移行することが防止され、チュー
ブ状スリーブ及び加熱ロールから紙に加わる駆動トルク
の急変が回避されて、この時点での断紙の発生を防止す
ることができる（請求項３，７）。

【００５３】また、チューブ状スリーブの駆動トルクを
徐々に減少させて０になったら、第２の駆動装置を分離
し、第２の駆動装置を減速停止させることで、減少した
トルク負荷を加熱ロールの駆動装置が分担するようにす
るので、通常作動時には、チューブ状スリーブは加熱ロ
ールに追従して従動するようになるため、スリーブの駆
動装置の出力上の負担や制御負担が軽減される利点があ
る（請求項４，７）。

【００５４】また、該駆動装置を、該チューブ状スリー
ブの両端部に共に駆動力を加えるにように構成すること
で、チューブ状スリーブに生じ易いねじりが抑制され、
紙の処理品質を向上させることができる効果が得られる
（請求項６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかるカレンダ装置
（シューカレンダ）を示す図であって、（ａ）はその概
略正面図（一部は図２のＡ−Ａ矢視断面図）、（ｂ）は
そのチューブ状スリーブ側の端面図である。

【図２】本発明の第１実施形態にかかるカレンダ装置
（シューカレンダ）を示す概略断面図（横断面図）であ
る。

【図３】本発明の第２実施形態にかかるカレンダ装置
（シューカレンダ）を示す図であって、（ａ）はその概
略正面図（一部概略縦断面）、（ｂ）はそのチューブ状
スリーブ側の端面図である。

【図４】本発明の第３実施形態にかかるカレンダ装置
（シューカレンダ）を示す図であって、（ａ）はその概
略正面図（一部概略縦断面）、（ｂ）はそのチューブ状
スリーブ側の端面図である。

【図５】従来のカレンダ装置（シューカレンダ）を示す
概略断面図（横断面図）である。

【図６】従来のカレンダ装置（シューカレンダ）を示す
概略正面断面（横断面図）である。

【符号の説明】

１ 円筒状固定ビーム ２ チューブ状スリーブ ３ 加圧シュー ４ 加圧油供給路 ５ 潤滑油供給路 ６ 潤滑油回収路 ７ 潤滑油排出路 ８ ガイドバー ９ クランプデスク １０ 金属ロール １１ 支持脚 １３ 加圧室 １５ 紙シート １００ カレンダ装置 １０１ 加圧部 １０７ 紙 １０８，１０９ 紙面 １１０ ロール（加熱ロール） １１１ ポーラス層 １１２ ニップ部 １１３ チューブ状スリーブ １１４ センターシャフト １１５ 加圧シュー １１５ａ ポケット １１６ 潤滑油供給路 １１７，１１８ 加圧油供給路 １１９ 潤滑油、加圧油回収部 １２０ ワイパー １２１ ガイド １２２ 加圧油供給路 １２３ 潤滑油供給路 １２４，１２５ ドクター １３６ 軸受 １３７ 潤滑油、加圧油回収路 １５０Ａ〜１５０Ｃ 駆動装置（第２の駆動装置） １５１ リングギヤ １５１Ａ 雌ネジ部 １５１´ 第１プーリ １５２ ピニオン １５３，１５６，１５９ 回転軸 １５４ モータ（ヘルパーモータ） １５５ 第２プーリ １５７ ベルト １５８ ローラ １６０ 移動装置 １７０ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−178892（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D21G 1/00 - 1/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の駆動装置により回転駆動される加
   熱ロールと、 該加熱ロールと対向接触するように配置されて、固定さ
   れたセンターシャフトの外周を回転するチューブ状スリ
   ーブと、 該チューブ状スリーブの内面に配設され、該対向接触位
   置で該チューブ状スリーブ内面から該チューブ状スリー
   ブを該ロールに押し付ける凹状曲面を有する加圧シュー
   とをそなえ、 該対向接触位置における該加熱ロールと該チューブ状ス
   リーブとの間を所定の水分率の紙を通過させて該ロール
   により表面処理を行なうカレンダ装置であって、 該チューブ状スリーブを回転駆動する第２の駆動装置
   と、 該チューブ状スリーブを、該加熱ロールに圧接したニッ
   プ状態と該加熱ロールから離隔したニップ開放状態との
   間で移動させる移動装置と、 該第２の駆動装置及び該移動装置を制御する制御装置と
   をそなえ、 該制御装置は、該加熱ロールと該チューブ状スリーブと
   が同期回転するまでの間は、該チューブ状スリーブがニ
   ップ開放状態に保持されるように該移動装置を制御する
   とともに、該チューブ状スリーブが該加熱ロールと同期
   回転するように該第２の駆動装置を速度制御して、該チ
   ューブ状スリーブが該加熱ロールと同期回転するように
   なったら、該チューブ状スリーブがニップ状態になるよ
   うに該移動装置を制御するとともに、 該チューブ状スリーブがニップ状態になったら、該第２
   の駆動装置をドゥルーピング制御する ことを特徴とす
   る、カレンダ装置。
2. 【請求項２】 該加圧シューによる該チューブ状スリー
   ブの加圧は、該ドゥルーピング制御中に行なうことを特
   徴とする、請求項１記載のカレンダ装置。
3. 【請求項３】 該制御装置は、該加圧シューによるシュ
   ー加圧後には、該第２の駆動装置をトルク制御して該第
   １の駆動装置をマスター側とした負荷分担制御とし、該
   第１の駆動装置と該第２の駆動装置との負荷分担が安定
   したら、該第２の駆動装置の分担する負荷分を該第１の
   駆動装置に移行させるようにして該第２の駆動装置の駆
   動トルクを徐々に減少させて０にすることを特徴とす
   る、請求 項２記載のカレンダ装置。
4. 【請求項４】 該制御装置は、該チューブ状スリーブの
   駆動トルクを徐々に減少させて０になったら、該第２の
   駆動装置を分離し、該第２の駆動装置を減速停止させる
   ことを特徴とする、請求項３記載のカレンダ装置。
5. 【請求項５】 該チューブ状スリーブは、弾性合成樹脂
   製の外層を有することを特徴とする、請求項１〜４のい
   ずれか１項に記載のカレンダ装置。
6. 【請求項６】 該第２の駆動装置は、該チューブ状スリ
   ーブの両端部に共に駆動力を加えるにように構成されて
   いることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に
   記載のカレンダ装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載のカレンダ装置を操作する
   操作方法であって、 該加熱ロールと該チューブ状スリーブとの間に紙が通紙
   されるまでの間は、該移動装置を操作して該チューブ状
   スリーブをニップ開放状態に保持し、 該第２の駆動装置を操作して該チューブ状スリーブを該
   加熱ロールと同期するように回転駆動して、 該チューブ状スリーブが該加熱ロールと同期回転するよ
   うになったら、該移動装置を操作して該チューブ状スリ
   ーブをニップ状態にし、 上記ニップ状態になったら、加圧シューにより該チュー
   ブ状スリーブを加圧するように構成するとともに、 該第２の駆動装置を、上記ニップ状態になるまでは速度
   制御により制御し、上記ニップ状態になったらドゥルー
   ピング制御により制御し、上記シュー加圧後はトルク制
   御により制御し、該トルク制御時には、まず、該第１の
   駆動装置をマスターとした負荷分担制御を行ない、該負
   荷分担制御が安定すると該チューブ状スリーブのトルク
   を減少させて０とし、その後、該第２の駆動装置を分離
   し、減速停止させることを特徴とする、カレンダ装置の
   操作方法。
8. 【請求項８】 該加圧シューによる該チューブ状スリー
   ブの加圧は、該ドゥルーピング制御中に行なうことを特
   徴とする、請求項７記載のカレンダ装置の操作方法。