JP3680053B2

JP3680053B2 - Paper calendar processing apparatus and paper calendar processing method

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Publication number: JP3680053B2
Application number: JP2002307403A
Authority: JP
Inventors: 節夫鈴木; 順一飯伏; 明仁永野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2022-10-22
Also published as: JP2004143609A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新聞用紙やコート紙、白コート板紙、ライナー紙等の嵩高で高い平滑度及び光沢度が要求される紙の仕上げに用いて好適のカレンダ処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に製紙機械の処理工程においては、プレスパートで脱水された紙ウェブはドライヤで乾燥処理されたのち、カレンダ処理装置によってカレンダ処理される。このカレンダ処理では、紙ウェブに金属面を押し当てて金属面の平滑性を紙面に転写することによって、前工程で生じた紙幅方向の紙厚み変動が均一化されるとともに、平滑性や光沢など印刷適性を決める表面特性が紙面に付与される。
【０００３】
製紙機械で処理される紙ウェブのうち、特に新聞用紙やコート紙、白コート板紙、ライナー紙などは、印刷表面強度を維持しながら平滑度や光沢度が良くまた嵩高で剛性の高い紙に仕上げることが要求される。このような要求を満たすカレンダ処理装置として、例えば特許文献１や特許文献２に開示されているようなシューカレンダ処理装置がある。
【０００４】
以下、このようなシューカレンダ処理装置の構成の一例を、図５及び図６を参照して説明する。図５及び図６はシューカレンダ処理装置の構成を示す図であり、図５はその側面視による模式的断面図、図６はそのニップ部を図５よりも拡大して示す側面視による模式的断面図である。
このシューカレンダ処理装置は、図５に示すように、紙ウェブ１のパスラインを挟んで上方にヒートロール２０、下方にシューロール１０が対向して配設されている。ヒートロール２０は、その内部６に蒸気や熱媒が供給され（或いは加熱コイルが内装され）、その表面を加熱されている。一方、シューロール１０は、加圧シュー１３，ピストン１４及びこのピストン１４をスライドさせる油圧装置１２を円筒形状の可撓性ジャケット１１の内部に配設して構成される。加圧シュー１３はピストン１４の先端に固定されており油圧装置１２によりピストン１４を介してニップ部に向けて加圧されている。
【０００５】
これにより、加圧シュー１３により可撓性ジャケット１１を介して紙ウェブ１をヒートロール２０に加圧するようになっており、この紙ウェブ１は、ヒートロール２０の熱と加圧力とにより平滑処理されることとなる。この際、紙ウェブ１には加圧力が図６に一点鎖線で示すような分布（加圧圧力分布）Ｐで作用することとなる。この一点鎖線で示される領域（加圧圧力分布Ｐ）の上端がその紙ウェブ搬送方向位置（図６において左右方向位置）において紙ウェブ１に作用する面圧の大きさを示し、この上端の高さが高いほど紙ウェブ１には高い面圧が作用していることを意味する。したがって、この装置では、図６に示すようにニップ部において紙ウェブ１には紙ウェブ搬送方向に対し一定の面圧が作用していることとなる。
【０００６】
さて、カレンダ処理では紙ウェブを一定の圧力で加圧するが、このとき紙ウェブは紙厚み方向に潰されて繊維間結合が切られる。このため、カレンダ処理を行うと紙ウェブの表面強度は低下する傾向にあり、作用する加圧力（面圧）が高いほどその傾向は高い。また、高い加圧力でカレンダ処理するほど紙の密度が上がってしまい、嵩の低下も招いてしまう。したがって、表面強度の低下や嵩の低下を抑制するためには、低い加圧力で処理することが望ましい。所定の表面性に紙を仕上げるのに必要な加圧力は処理温度に依存し、低温でカレンダ処理するほど高い加圧力が必要となる。したがって、カレンダ処理時の必要加圧力を低くして表面強度の低下や嵩の低下を抑制するためには紙ウェブを十分に加熱することが好ましい。
【０００７】
このように紙ウェブを十分に加熱するには、加圧シュー１３の紙ウェブ搬送方向の長さ（シュー長さ）ＳＢを、３０〜１００ｍｍの範囲で設定するのが最適とされている。この長さは、カレンダ処理に使用されていた以前のシューロールに較べ長いので、シュー長さＳＢを上記範囲に設定されたシューロールは、通称ロングニップタイプと呼ばれている。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２８００９０８号公報
【特許文献２】
特表平１１−５０１９９４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなロングニップタイプのシューカレンダ処理装置においては、加圧長さ（ニップ量）が長い為、加圧力を一定とすると一般的な加圧長さのシューカレンダ処理装置に較べ加圧面圧は低い値となる。加圧面圧が低いと、一般的なシューカレンダ処理装置に較べ、上述したように表面強度の低下や嵩の低下を抑制できる利点があるものの、光沢度や平滑度がやや劣る欠点がある。
【００１０】
このため、このロングニップタイプのシューカレンダ処理装置において加圧面圧を大きくすることも考えられるが、この場合、ニップ量が多い為、今度は加圧力の総量が過大となってしまい、このような大きな加圧力が作用する状況下において十分な強度で装置を構成するのは困難である。
また、運転中、可撓性ジャケット１１と加圧シュー１３との摺接部が発熱するため、この摺接部（つまりニップ部）には油等の冷却用液体が供給される。しかし、ロングニップタイプにおいては、ニップ量が大きいので、ニップ中心にまで冷却用液体を十分な量を浸入させることができず、これが、可撓性ジャケット１１及び加圧シュー１３の焼き付きや熱変形の原因となる欠点もある。
【００１１】
また、油圧装置１２の調整により、図６に示すような加圧圧力分布Ｐを全体的に増大又は減少させることはできるが、加圧圧力分布Ｐの特性は加圧シュー１３の形状に応じた一定のものとなる。加圧圧力分布Ｐは紙種などの応じて適宜設定されるべきものであるが、例えば紙ウェブ搬送方向上流側（図６中右側）ほど面圧が大きくなるような分布としたいような場合には、図６に示す加圧シュー１３では、紙ウェブ搬送方向に対し加圧圧力分布が一定となるため、この加圧シュー１３を他の加圧シューに変更しなければならない。このため、紙種が変更される毎に加圧シュー１３を交換しなければならなかったり、また、加圧シュー１３を予め紙種毎に用意しておかねばならなかったりする欠点がある。
【００１２】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、煩雑な調整作業が不要で、紙ウェブの仕様にかかわらず、光沢度、表面強度、嵩高、平滑度などの要求を満たした高品質の紙を製造できるようにした、カレンダ処理装置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】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明のカレンダ処理装置は、走行する紙ウェブを加熱するヒートロールと、該紙ウェブに面接触して該ヒートロールとのニップ部で該紙ウェブを挟み加圧するシュープレスロールとをそなえた、紙のカレンダ処理装置であって、該シュープレスロールが、該紙ウェブの走行と同期して回転する円筒形状の可撓性ジャケットと、該可撓性ジャケットの内部に配置され該紙ウェブの走行方向に沿って複数並設された加圧シューと、該ニップ部において該可撓性ジャケットを介して該加圧シューを該紙ウェブに対し所定の面圧で加圧する加圧手段とをそなえて構成され、該加圧手段が、上記の複数の加圧シューに対し個別に設けられ、上記の所定の面圧が該加圧シュー毎に個別に設定されることを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項１記載の装置において、該加圧手段が、上記の所定の面圧を可変制御できるように構成されたことを特徴としている。
【００１５】
請求項３記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項１又は２記載の装置において、該面圧が、該走行方向で上流側にある加圧シューでは比較的高い圧力に設定される一方、該走行方向で下流側にある加圧シューでは比較的低い圧力に設定されていることを特徴としている。
請求項４記載の本発明のカレンダ処理装置は、走行する紙ウェブを加熱するヒートロールと、該紙ウェブに面接触して該ヒートロールとのニップ部で該紙ウェブを挟み加圧するシュープレスロールとをそなえた、紙のカレンダ処理装置であって、該シュープレスロールが、該紙ウェブの走行と同期して回転する円筒形状の可撓性ジャケットと、該可撓性ジャケットの内部に配置され該紙ウェブの走行方向に沿って複数並設された加圧シューと、該ニップ部において該可撓性ジャケットを介して該加圧シューを該紙ウェブに対し所定の面圧で加圧する加圧手段とをそなえて構成され、該加圧手段が、上記の複数の加圧シューに対し共用して１つ設けられ、該可撓性ジャケットに当接して該紙ウェブを加圧する該加圧シューの加圧面積が、該加圧シュー毎に異なる面積で設定されたことを特徴としている。
【００１６】
請求項５記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項４記載の装置において、該加圧面積が、該走行方向で上流側にある加圧シューでは比較的小さな面積に設定される一方、該走行方向で下流側にある加圧シューでは比較的大きな面積に設定されていることを特徴としている。
請求項６記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項１〜５の何れかの項に記載の装置において、上記の複数の加圧シューの相互間に、該加圧シューと該可撓性ジャケットとの摺接部に冷却用液体を噴射する冷却用液体噴射手段がそなえられていることを特徴としている。
【００１７】
請求項７記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項１〜６の何れかの項に記載の装置において、該加圧シューの該可撓性ジャケットに当接する面に冷却用液体が供給される凹部がそなえられていることを特徴としている。
請求項８記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項１〜７の何れかの項に記載の装置において、該加圧手段が、圧力媒体が供給される圧力室と、一端を該圧力室に進退移動可能に挿設されたピストンとをそなえて構成され、該加圧シューが、該ピストンの他端に取り付けられたことを特徴としている。
【００１８】
請求項９記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項８記載の装置において、該加圧シューが、鉛直方向に対し傾斜した方向で該ニップ部に加圧されることを特徴としている。
請求項１０記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項８記載の装置において、該加圧シューが、該ヒートロール及び該シュープレスロールの回転軸と平行な軸線を中心に揺動可能に該ピストンの他端に取り付けられたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１１記載の本発明のカレンダ処理装置は、請求項１〜１０の何れかの項に記載の装置において、上記の各加圧シューの該走行方向に対する寸法がそれぞれ１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で設定されていることを特徴としている。
請求項１２記載の本発明のカレンダ処理方法は、ヒートロールに紙ウェブを加圧して該紙ウェブにカレンダ処理を施す、紙のカレンダ処理方法であって、比較的高い圧力且つ比較的短い期間で該紙ウェブを該ヒートロールに加圧する第１のステップと、比較的低い圧力で且つ比較的長い期間で該紙ウェブを該ヒートロールに加圧する第２のステップとをそなえて構成されていることを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（１）第１実施形態
図１及び図２は本発明の第１実施形態としてのシューカレンダ処理装置について示す図であって、図１はその要部構成を示す側面視による模式的断面図、図２はその要部構成を示す正面視による模式的断面図であって図１のＡ―Ａ断面図である。なお、従来技術で既に説明した部品については同一の符号を付しその説明を省略する。
【００２１】
本発明の第１実施形態としてのシューカレンダ処理装置は、上述した従来技術に対し、図１に示すように複数（ここでは３つ）の加圧シュー５１，５２，５３が紙ウェブ１の搬送方向Ｂに沿って並設されている点に大きな特徴がある。
以下、本シューカレンダ処理装置について具体的に説明する。本シューカレンダ処理装置は、上述した従来技術と同様に、紙ウェブ１のパスラインを挟んで相互に対向して配設されるヒートロール２０とシューロール１０とをそなえて構成され、ヒートロール２０は紙ウェブ１のパスラインの上方に配設され、シューロール１０は紙ウェブ１のパスラインの下方に配設されている。
【００２２】
シューロール１０は、中空の円筒形状に形成され紙ウェブ１と同期して回転する可撓性ジャケット１１と、この可撓性ジャケット１１の内部に配設された加圧シュー５１，５２，５３及びこれらの加圧シュー５１，５２，５３の支持体５０とをそなえて構成されている。各加圧シュー５１，５２，５３はそれぞれピストン５９の先端に固設され、各ピストン５９は、支持体５０に紙ウェブ搬送方向Ｂに沿って並設された油圧室５４，５５，５６に鉛直方向に進退移動可能にそれぞれ挿設されている。
【００２３】
これらの油圧室５４，５５，５６には、図示しない油圧供給源から圧力伝達媒体として油が供給されるようになっており、油圧室５４，５５，５６の油圧によりピストン５９を介して加圧シュー５１，５２，５３はヒートロール２０とシューロール１０とのニップ部に押圧されるようになっている。このように、油圧室５４，５５，５６及びピストン５９から本装置の加圧手段が構成されている。
【００２４】
また、各油圧室５４，５５，５６には、それぞれ別々の油圧供給路５７に接続されている。各油圧供給路５７は、例えば、図示しない圧力調整弁を介して上記油圧供給源に接続されており、上記圧力調整弁を制御することにより油圧室５４，５５，５６毎に油圧を可変制御できるようになっている。
ここでは、各油圧室５４，５５，５６の油圧をそれぞれ個別に制御することにより、加圧シュー５１，５２，５３により紙ウェブ１に作用させる面圧を、下流側になるほど減少させるようにしている。
【００２５】
なお、図１中の一点鎖線は、図６中の一点鎖線と同様に紙ウェブ１が加圧シュー５１，５２，５３によりそれぞれ受ける加圧圧力分布Ｐ_５，Ｐ_６，Ｐ_７を示しており、図示するように各加圧シュー５１，５２，５３に対応する加圧圧力分布Ｐ_５，Ｐ_６，Ｐ_７は相互に異なる分布形状となっており（例えば加圧圧力分布Ｐ_５はウェブ搬送方向中央で凸形状となっているのに対し、加圧圧力分布Ｐ_６，Ｐ_７は平坦な形状となっている）、また上述したように上流にある加圧シューほど全体的に高い面圧となっている（Ｐ_５＞Ｐ_６＞Ｐ_７）。
【００２６】
加圧シュー５１，５２，５３及びその周辺の構成を、中央の加圧シュー５２を代表にさらに説明すると、図２に示すように、加圧シュー５２は、シューロール１０の軸方向に対しては分割されない一体ものとして構成され、これに対し、ここでは、ピストン５９や油圧室５５は上記軸方向に対して複数に分割された構成となっている。つまり、シューロール１０の略全幅に渡る長尺の加圧シュー５２に対し、ピストン５９及び油圧室５５が複数そなえられた構成となっているのである。これらの軸方向に並ぶ複数の油圧室５５は、同一の油圧供給路５７から油が供給されるようになっており、その室内は略同じ油圧とされる。勿論、加圧シュー５２に対し、シューロール１０の略全幅に渡るピストン５９及び油圧室５５を一つそなえる構成としても良い。
【００２７】
また、図１に示すように、加圧シュー５１，５２，５３と可撓性ジャケット１１との摺接部に冷却用の油（冷却用液体）を噴射する冷却液体噴射手段として、加圧シュー５１，５２，５３の上流側及び下流側には冷却油噴射ノズル３４がそれぞれ配設され、さらに加圧シュー５１，５２，５３の各相互間には、冷却油噴射ノズル５８がそれぞれ配設されている。
【００２８】
ここで、各加圧シュー５１，５２，５３のニップ長さＳＢ_５，ＳＢ_６，ＳＢ_７は、例えばそれぞれ５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲で設定されるが、比較的短くなるように１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で設定するのが以下の点で好ましい。
つまり、ニップ長さが短いことから、従来技術として上述したロングニップタイプのシューロールに較べ面圧を高くしても加圧線圧が過大となることがなく、各加圧シュー５１の面圧を十分な高さに設定することが可能となる。また、加圧シュー５１により紙ウェブ１に対し高い面圧が掛けられるのは僅かな時間となるので、表面強度を低下させることなく、紙ウェブを軟化させるとともに、高い平滑度及び光沢度が得られるようになる。
【００２９】
さらに、加圧シュー５１，５２，５３の相互間に上記冷却油噴射ノズル３４を配設して冷却油の噴射供給するためのスペースを確保し易くなる点からも好ましい。
なお、各加圧シュー５１，５２，５３のニップ長さＳＢ_５，ＳＢ_６，ＳＢ_７は、それぞれ異なる寸法で設定しても良いし、勿論、同じ寸法で設定しても良い。
【００３０】
また、ここでは、加圧シュー５１，５２，５３の可撓性ジャケット１１との各当接面に凹部６０が設けられており、これらの各凹部６０は、加圧シュー５１，５２，５３及びピストン５９内にそれぞれ形成された油路６１により油圧室５４，５５，５６とそれぞれ連通状態とされている。これにより、各油圧室５４，５５，５６に供給された油の一部が冷却用として上記凹部６０から、加圧シュー５１，５２，５３と可撓性ジャケット１１との摺接部に供給されるようになっている。
【００３１】
本発明の第１実施形態としてのシューカレンダ処理装置は上述したように構成されているので、以下のような作用効果がある。
つまり、加圧シュー５１，５２，５３により紙ウェブ１に作用させる面圧は、上流側の加圧シューほど高く設定され、また、従来のロングニップタイプのシューロールに対し、加圧シューを紙ウェブ走行方向Ｂに対し分割したような構成となって個々の加圧シュー５１，５２，５３のニップ長さＳＢ_５，ＳＢ_６，ＳＢ_７（特に最上流側の加圧シュー５１のニップ長さＳＢ_５）が短くなる。したがって、紙ウェブ１は、先ず最上流側の加圧シュー５１により比較的高い面圧でヒートロール２０に押圧されて効果的に加熱され軟化されるとともに、比較的高い面圧且つ僅かな時間での加圧により、紙ウェブ１の表面強度を保持しつつその光沢度及び平滑度を向上させることができる。
【００３２】
次いで、この軟化した紙ウェブ１を、加圧シュー５２，５３により加圧シュー５１による加圧よりも低い圧力で加圧され、これにより、紙ウェブが潰されず、嵩高で表面性のよい紙ウェブ１′を形成することができる。
また、紙ウェブ１の光沢度や平滑度を最適にするためのシューロール１０とヒートロール２０とのニップ圧力分布は、紙ウェブ１の紙種などに応じて適宜設定されるものであるが、油圧室５４，５５，５６の油圧を制御して加圧シュー５１，５２，５３の加圧量を個別に制御することにより、シューロール１０とヒートロール２０とのニップ圧力分布を調整することが可能となる。したがって、紙ウェブ１の仕様が変更される度に加圧シューを交換する必要があった従来技術に較べ、単に加圧シュー５１，５２，５３の加圧力を個別に制御するだけで、紙ウェブ１の仕様に拘わらず紙ウェブ１の光沢度及び平滑度を良好な物に保持できる利点がある。
【００３３】
また、加圧シュー５１，５２，５３の前後又は相互間に配置された各冷却油噴射ノズル３４，５８から加圧シュー５１，５２，５３と可撓性ジャケット１１との間に噴射された冷却用油により、加圧シュー５１，５２，５３と可撓性ジャケット１１との摺接による発熱が冷却される。これにより、加圧シュー５１，５２，５３と可撓性ジャケット１１との焼き付きを防止でき、操業を安定して行なえるようになる。
【００３４】
（２）第２実施形態
図３は本発明の第２実施形態としてのシューカレンダ処理装置の要部構成を示す模式的な側面図（一部断面を示す図）である。なお、従来技術又は第１実施形態で既に説明した部品については同一の符号を付しその説明を省略する。
図１に示す上記第１実施形態の装置では三個の加圧シュー５１，５２，５３が紙ウェブ搬送方向Ｂに対し並べられていたのに対し、本実施形態のシューカレンダ処理装置は、図３に示すように、紙ウェブ搬送方向Ｂに対し二個の加圧シュー３１，３２が並べられている。また、特に大きく異なる点として、上記第１実施形態の装置では、加圧シュー５１，５２，５３がそれぞれ鉛直方向に進退するように構成されていたのに対し、本実施形態のシューカレンダ処理装置では、上記加圧シュー３１，３２が鉛直方向に対し傾斜した方向に進退するように保持台３０にセットされている点がある。ここでは、上記加圧シュー３１，３２はそれぞれヒートロール２０の周面に対し垂直に紙ウェブ１を押圧できるように上記傾斜の角度が設定されている。勿論、この傾斜角度は種々の条件に応じて適宜決定されるもので、これに限定されない。
【００３５】
そして、図３に一点鎖線で示す加圧シュー３１の加圧圧力分布Ｐ_１と加圧シュー３２の加圧圧力分布Ｐ_２とを見比べると分かるように、上記第１実施形態と同様に、上流側の加圧シュー３１の面圧は比較的高く設定され、下流側の加圧シュー３２の面圧は比較的低く設定されている。
また、上記第１実施形態と同様に、各加圧シュー３１，３２のニップ長さＳＢ_１，ＳＢ_２は、一般的にそれぞれ５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲に設定されるが、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で比較的短く設定するのが好ましく、それぞれ異なる寸法で設定しても良いし、同じ寸法で設定しても良い。
【００３６】
なお、図３中の符号３３は、加圧シュー３１，３２と可撓性ジャケット１１との摺接部に、冷却用油（冷却液体）を噴射する冷却用油噴射ノズル（冷却用液体供給手段）であり、加圧シュー３１，３２の間に配置されている。
この他の構成は上記第１実施形態と同様なので説明を省略する。
本発明の第２実施形態としてのシューカレンダ処理装置は上述したように構成されているので、上流側の加圧シュー３１により高い面圧で紙ウェブ１をヒートロール２０に押圧することで、表面強度の低下や嵩の低下が生じない内に紙ウェブ１を素早く昇温させるとともにその平滑度及び光沢度を向上させ、下流側の加圧シュー３２により紙ウェブ１を低い面圧でヒートロール２０に押圧することで嵩高で表面性（平滑性及び光沢性）の良好な紙ウェブ１′がえられるようになる。
【００３７】
（３）第３実施形態
図４は本発明の第３実施形態としてのシューカレンダ処理装置の要部構成を示す模式的な側面図（一部断面を示す図）である。なお、従来技術又は上記各実施形態で既に説明した部品については同一の符号を付しその説明を省略する。
本実施形態のシューカレンダ処理装置は、図４に示すように上記各実施形態と同様に、可撓性ジャケット１１内に複数（ここでは２つ）の加圧シュー４１，４２が紙ウェブ１の搬送方向Ｂに沿って並設されている。これらの加圧シュー４１，４２は、可撓性ジャケット１１内のピストン４４の先端に継ぎ手４５を介して取り付けられており、ヒートロール２０やシューロール１０の回転軸と平行な軸を中心に揺動可能になっている。加圧シュー４１のニップ長さＳＢ_３は、加圧シュー４２のニップ長さＳＢ_４よりも短く設定されており、可撓性ジャケット１１に対する加圧シュー４１，４２の加圧面積は、上流側の加圧シュー４１では比較的小さく設定され、下流側の加圧シュー４２では比較的大きく設定されている。上記各実施形態と同様に、各加圧シュー４１，４２のニップ長さＳＢ_３，ＳＢ_４は、一般的にそれぞれ５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲に設定されるが、１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で比較的短く設定するのが好ましい。
【００３８】
また、上記ピストン４４は支持体４０の油圧室４０ａに挿入され、また、この油圧室４０ａ内には外部の油圧供給系統から所定の油圧が供給されるようになっており、加圧シュー４１，４２は、油圧室４０ａの油圧によりロール１０，２０のニップに対し押圧されるようになっている。
なお、図４中の符号４３は、加圧シュー３１に摺接して発熱した可撓性ジャケット１１を加圧シュー３１，３２の間で冷却するための冷却用油（冷却液体）を噴射する冷却用油噴射ノズル（冷却用液体供給手段）である。
【００３９】
本発明の第３実施形態としてのシューカレンダ処理装置はこのように構成されているので、加圧シュー４１，４２は、当接するヒートロール２０の周面に沿って傾斜するようになり、紙ウェブ１が効果的にヒートロール２０により加熱される。この時、加圧シュー４１，４２は同一のシリンダ４４に取り付けられていることから、加圧シュー４１，４２には略同じ線圧が作用することとなるが、加圧シュー４１の加圧面積に対し加圧シュー４２の加圧面積が大きく設定されていることから、加圧圧力分布Ｐ_４，Ｐ_５により示されるように、加圧面圧は、上流側の加圧シュー４１では比較的大きくなり、下流側の加圧シュー４２では比較的小さくなる。
【００４０】
したがって、本実施形態のシューカレンダ処理装置によれば、上記各実施形態と同様に、平滑度及び光沢度が良好であるとともに、嵩高で表面性の良好な紙ウェブ１′がえられるようになる。
（４）その他
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、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、加圧シューの設置数や形状は紙種などの様々な条件に応じて適宜決定されるものである。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、加圧手段により加圧シュー毎に面圧を変化させてヒートロールとシュープレスロールとのニップ部における紙ウェブの走行方向に対する加圧圧力分布を紙仕様に応じて容易に調整できるようになり、また、加圧シュー一個当たりの紙ウェブ走行方向に対する寸法、つまりニップ幅が狭くなるので、加圧シューの面圧を従来よりも増大することが可能となる。
つまり、煩雑な調整作業が不要で、紙ウェブの仕様にかかわらず、光沢度、表面強度、嵩高、平滑度などの要求を満たした高品質の紙を製造することが可能となる。
【００４２】
また、前半の（紙ウェブ走行方向上流側の）加圧シューの面圧を比較的高く設定するとともに後半の（紙ウェブ走行方向下流側の）加圧シューの面圧を比較的低く設定して、前半の加圧シューにより表面強度の低下や嵩の減少が生じる前に紙ウェブを素早く昇温して軟化するとともに平滑度及び光沢度を向上させ、軟化したこの紙ウェブを、後半の加圧シューにより低圧力で加圧して嵩高で表面性の良好な紙ウェブが得られるようになる。
【００４３】
また、紙ウェブの走行方向に並べられた加圧シューの相互間に可撓性ジャケットに向けて冷却用液体を供給する冷却用液体供給手段がそなえられていることから、加圧シューと可撓性ジャケットとの摺接部が発熱して高温となることを万遍なく抑制でき、加圧シュー及び可撓性ジャケットにおける焼き付きや熱変形などを防止でき、操業を安定して行なえるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのシューカレンダ処理装置の要部構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態としてのシューカレンダ処理装置の要部構成を示す正面視による模式的断面図であって図１のＡ―Ａ断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態としてのシューカレンダ処理装置の要部構成を示す模式的な側面図（一部断面を示す図）である。
【図４】本発明の第３実施形態としてのシューカレンダ処理装置の要部構成を示す模式的な側面図（一部断面を示す図）である。
【図５】従来のシューカレンダ処理装置の構成を示す側面視による模式的断面図である。
【図６】従来のシューカレンダ処理装置のニップ部を図５よりも拡大して示す側面視による模式的断面図である。
【符号の説明】
１紙ウェブ（カレンダ処理前）
１′ 紙ウェブ（カレンダ処理後）
１０シューロール
１１可撓性ジャケット
２０ヒートロール
３０，４０，５０保持台
３４冷却油噴射ノズル（冷却液体噴射手段）
３１，３２，４１，４２，５１，５２，５３加圧シュー
４０ａ，５４，５５，５６油圧室
４４，３５，５９ピストン
４５継ぎ手
５７油圧供給路
６０凹部
ＳＢ_１〜ＳＢ_７ニップ長さ
Ｐ_１〜Ｐ_７加圧圧力分布[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a calendering technique suitable for finishing bulky, high smoothness and glossy paper such as newsprint paper, coated paper, white coated paperboard, liner paper and the like.
[0002]
[Prior art]
In general, in a processing process of a papermaking machine, a paper web dewatered by a press part is dried by a dryer and then calendered by a calendering device. In this calendar process, the metal surface is pressed against the paper web to transfer the smoothness of the metal surface to the paper surface, so that the paper thickness variation in the paper width direction generated in the previous process is made uniform, and smoothness, gloss, etc. Surface characteristics that determine printability are imparted to the paper.
[0003]
Of the paper webs processed by the papermaking machine, especially newspaper paper, coated paper, white coated paperboard, liner paper, etc., finish the paper with high smoothness, glossiness, bulkiness and rigidity while maintaining the printing surface strength. Is required. As a calendar processing apparatus that satisfies such a requirement, there is a shoe calendar processing apparatus as disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2, for example.
[0004]
Hereinafter, an example of the configuration of such a shoe calendar processing apparatus will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 and 6 are diagrams showing the configuration of the shoe calendar processing apparatus. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view in a side view thereof, and FIG. 6 is a schematic view in a side view in which the nip portion is enlarged from FIG. It is sectional drawing.
As shown in FIG. 5, this shoe calendar processing apparatus is provided with a heat roll 20 on the upper side and a shoe roll 10 on the lower side with a pass line of the paper web 1 interposed therebetween. The heat roll 20 is supplied with steam or a heat medium (or a heating coil is provided in the interior) 6, and the surface of the heat roll 20 is heated. On the other hand, the shoe roll 10 is configured by disposing a pressure shoe 13, a piston 14 and a hydraulic device 12 for sliding the piston 14 inside a cylindrical flexible jacket 11. The pressure shoe 13 is fixed to the tip of the piston 14 and is pressurized toward the nip portion by the hydraulic device 12 via the piston 14.
[0005]
Thereby, the paper web 1 is pressed against the heat roll 20 by the pressure shoe 13 via the flexible jacket 11, and the paper web 1 is smoothed by the heat and pressure of the heat roll 20. Will be. At this time, the pressurizing force acts on the paper web 1 with a distribution (pressed pressure distribution) P as shown by a one-dot chain line in FIG. The upper end of the region indicated by the alternate long and short dash line (pressurized pressure distribution P) indicates the magnitude of the surface pressure acting on the paper web 1 at the paper web conveyance direction position (the left-right direction position in FIG. 6). It means that a higher surface pressure is acting on the paper web 1 as the height is higher. Therefore, in this apparatus, as shown in FIG. 6, a constant surface pressure acts on the paper web 1 in the nip portion with respect to the paper web conveyance direction.
[0006]
In the calendering process, the paper web is pressed at a constant pressure. At this time, the paper web is crushed in the paper thickness direction to cut the fiber-to-fiber bond. For this reason, when the calendar process is performed, the surface strength of the paper web tends to decrease, and the higher the applied pressure (surface pressure), the higher the tendency. In addition, the higher the applied pressure, the higher the paper density and the lower the bulk. Therefore, in order to suppress a decrease in surface strength and a decrease in bulk, it is desirable to perform the treatment with a low applied pressure. The pressurizing force required to finish the paper to a predetermined surface property depends on the processing temperature, and the higher the pressurizing force is required, the more calendering is performed at a low temperature. Therefore, it is preferable to sufficiently heat the paper web in order to reduce the required pressure during the calendar process and suppress the decrease in surface strength and the decrease in bulk.
[0007]
Thus, in order to sufficiently heat the paper web, it is optimal to set the length (shoe length) SB of the pressure shoe 13 in the paper web conveyance direction within a range of 30 to 100 mm. Since this length is longer than the previous shoe roll used for the calendar processing, the shoe roll having the shoe length SB set in the above range is commonly called a long nip type.
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2800908
[Patent Document 2]
Japanese National Patent Publication No. 11-501994
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the long nip type shoe calender processing apparatus as described above, the pressurization length (nip amount) is long. The contact pressure is a low value. When the pressing surface pressure is low, there is an advantage that the reduction in surface strength and the reduction in bulk can be suppressed as described above, but there is a disadvantage that the glossiness and smoothness are somewhat inferior.
[0010]
For this reason, it is conceivable to increase the pressure contact pressure in this long nip type shoe calender processing apparatus. However, in this case, since the nip amount is large, the total amount of the applied pressure is excessively increased. It is difficult to configure the apparatus with sufficient strength under the condition where a large pressure is applied.
Further, during operation, the sliding contact portion between the flexible jacket 11 and the pressure shoe 13 generates heat, so that a cooling liquid such as oil is supplied to the sliding contact portion (that is, the nip portion). However, in the long nip type, since the nip amount is large, a sufficient amount of the cooling liquid cannot enter the center of the nip, which causes seizure of the flexible jacket 11 and the pressure shoe 13 and thermal deformation. There are also disadvantages that cause
[0011]
Further, although the pressurized pressure distribution P as shown in FIG. 6 can be increased or decreased as a whole by adjusting the hydraulic device 12, the characteristic of the pressurized pressure distribution P depends on the shape of the pressure shoe 13. It will be constant. The pressurizing pressure distribution P should be appropriately set according to the paper type and the like. For example, when the distribution is such that the surface pressure increases toward the upstream side in the paper web conveyance direction (right side in FIG. 6). In the pressure shoe 13 shown in FIG. 6, since the pressure pressure distribution is constant in the paper web conveyance direction, the pressure shoe 13 must be changed to another pressure shoe. For this reason, there is a drawback that the pressure shoe 13 must be replaced every time the paper type is changed, and the pressure shoe 13 must be prepared for each paper type in advance.
[0012]
The present invention was devised in view of such problems, and does not require complicated adjustment work, and regardless of the specifications of the paper web, it has high quality that satisfies the requirements of glossiness, surface strength, bulkiness, smoothness, etc. An object of the present invention is to provide a calendar processing apparatus capable of producing paper.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the calendar processing apparatus of the present invention according to claim 1 includes a heat roll that heats a traveling paper web, and a surface of the paper web that comes into contact with the paper web at a nip portion between the paper roll A paper calendering device provided with a shoe press roll that sandwiches and pressurizes a web, wherein the shoe press roll rotates in synchronization with the travel of the paper web, and the flexible jacket. A plurality of pressure shoes arranged inside the flexible jacket and arranged side by side along the running direction of the paper web, and the pressure shoes to the paper web through the flexible jacket at the nip portion. And pressurizing means to pressurize with the surface pressure ofThe pressurizing means is individually provided for the plurality of pressure shoes, and the predetermined surface pressure is individually set for each pressure shoe.It is characterized by that.
[0014]
  ContractClaim2The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim1In the described apparatus, the pressurizing means is configured to variably control the predetermined surface pressure.
[0015]
  Claim3The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim 1Or 2In the described apparatus, the surface pressure is set to a relatively high pressure for the pressure shoe on the upstream side in the travel direction, while it is set to a relatively low pressure for the pressure shoe on the downstream side in the travel direction. It is characterized by being.
  Claim4The calendar processing apparatus of the present invention describedA paper calendar processing apparatus comprising: a heat roll that heats a traveling paper web; and a shoe press roll that is in surface contact with the paper web and sandwiches and presses the paper web at a nip portion with the heat roll. The shoe press roll has a cylindrical flexible jacket that rotates in synchronization with the travel of the paper web, and a plurality of shoe press rolls arranged in parallel along the travel direction of the paper web. And a pressing means for pressing the pressure shoe against the paper web at a predetermined surface pressure through the flexible jacket at the nip portion,One pressurizing means is provided in common for the plurality of pressurizing shoes, and the pressurizing area of the pressurizing shoe that presses the paper web by contacting the flexible jacket is It is characterized in that it is set with a different area for each pressure shoe.
[0016]
  Claim5The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim4In the described apparatus, the pressure area is set to a relatively small area for the pressure shoe on the upstream side in the traveling direction, whereas the pressure area is set to a relatively large area for the pressure shoe on the downstream side in the traveling direction. It is characterized by being set.
  Claim6The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim 15The cooling liquid ejecting means for ejecting the cooling liquid to the sliding contact portion between the pressure shoe and the flexible jacket between the plurality of pressure shoes. Is featured.
[0017]
  Claim7The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim 16The apparatus according to any one of the above items is characterized in that a concave portion to which a cooling liquid is supplied is provided on a surface of the pressure shoe that contacts the flexible jacket.
  Claim8The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim 17In the apparatus according to any one of the above items, the pressurizing means includes a pressure chamber to which a pressure medium is supplied, and a piston inserted at one end of the pressure chamber so as to be movable back and forth. A pressure shoe is attached to the other end of the piston.
[0018]
  Claim9The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim8In the described apparatus, the pressure shoe is pressed against the nip portion in a direction inclined with respect to the vertical direction.
  Claim 10The calendar processing apparatus according to the present invention described in claim8The apparatus of claim 1, wherein the pressure shoe comprises the heat roll and the shoe.pressThe piston is attached to the other end of the piston so as to be swingable about an axis parallel to the rotation axis of the roll.
[0019]
  Claim 11The calendar processing apparatus according to the present invention is described in claims 1 to 1.0The apparatus according to any one of the above items is characterized in that the dimension of each of the pressure shoes in the traveling direction is set in a range of 10 mm to 50 mm.
  Claim 12The calendering method of the present invention described is a paper calendering method in which a paper web is pressed on a heat roll to calender the paper web, and the paper web is subjected to a relatively high pressure and a relatively short period of time. And a second step of pressing the paper web to the heat roll at a relatively low pressure and for a relatively long period of time. Yes.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) First embodiment
FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a shoe calendar processing apparatus as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main part configuration thereof, and FIG. 2 is a main part configuration thereof. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view from the front view showing AA in FIG. 1. In addition, about the component already demonstrated with the prior art, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0021]
The shoe calendar processing apparatus according to the first embodiment of the present invention has a plurality of (here, three) pressure shoes 51, 52, and 53 that convey the paper web 1 as shown in FIG. There is a significant feature in that they are arranged along the direction B.
Hereinafter, the present shoe calendar processing apparatus will be specifically described. Similar to the above-described prior art, the present shoe calendar processing apparatus is configured to include a heat roll 20 and a shoe roll 10 that are disposed to face each other across the pass line of the paper web 1. Is disposed above the pass line of the paper web 1, and the shoe roll 10 is disposed below the pass line of the paper web 1.
[0022]
The shoe roll 10 includes a flexible jacket 11 that is formed in a hollow cylindrical shape and rotates in synchronization with the paper web 1, and pressure shoes 51, 52, 53 disposed inside the flexible jacket 11, and These pressure shoes 51, 52, and 53 are provided with a support 50. Each pressure shoe 51, 52, 53 is fixed to the tip of the piston 59, and each piston 59 is perpendicular to the hydraulic chambers 54, 55, 56 arranged in parallel with the support body 50 along the paper web conveyance direction B. It is inserted so that it can move forward and backward in the direction.
[0023]
These hydraulic chambers 54, 55, 56 are supplied with oil as a pressure transmission medium from a hydraulic supply source (not shown), and are pressurized via the piston 59 by the hydraulic pressure of the hydraulic chambers 54, 55, 56. The shoes 51, 52, 53 are pressed against the nip portion between the heat roll 20 and the shoe roll 10. As described above, the hydraulic chambers 54, 55, 56 and the piston 59 constitute the pressurizing means of the present apparatus.
[0024]
Each hydraulic chamber 54, 55, 56 is connected to a separate hydraulic supply path 57. Each hydraulic pressure supply path 57 is connected to the hydraulic pressure supply source via, for example, a pressure regulating valve (not shown), and the hydraulic pressure can be variably controlled for each of the hydraulic chambers 54, 55, and 56 by controlling the pressure regulating valve. It is like that.
Here, by individually controlling the hydraulic pressures of the hydraulic chambers 54, 55, and 56, the surface pressure applied to the paper web 1 by the pressure shoes 51, 52, and 53 is decreased toward the downstream side. Yes.
[0025]
In addition, the dashed-dotted line in FIG. 1 is the pressurization pressure distribution P which the paper web 1 receives by the pressure shoes 51, 52, and 53 similarly to the dashed-dotted line in FIG.₅, P₆, P₇As shown in the figure, the pressure distribution P corresponding to each pressure shoe 51, 52, 53 is shown.₅, P₆, P₇Have different distribution shapes (for example, pressurized pressure distribution P₅Has a convex shape at the center of the web conveying direction, while the pressure distribution P₆, P₇Is a flat shape), and as described above, the pressure shoe located upstream has a higher surface pressure (P₅> P₆> P₇).
[0026]
The configuration of the pressure shoes 51, 52, 53 and the periphery thereof will be further described with the central pressure shoe 52 as a representative. As shown in FIG. Is configured as an integral part that is not divided, and here, the piston 59 and the hydraulic chamber 55 are divided into a plurality of parts in the axial direction. That is, a plurality of pistons 59 and a plurality of hydraulic chambers 55 are provided for the long pressure shoe 52 over substantially the entire width of the shoe roll 10. The plurality of hydraulic chambers 55 arranged in the axial direction are supplied with oil from the same hydraulic supply passage 57, and the chambers have substantially the same hydraulic pressure. Of course, the pressure shoe 52 may have one piston 59 and one hydraulic chamber 55 that extend over substantially the entire width of the shoe roll 10.
[0027]
Further, as shown in FIG. 1, a pressure shoe is used as cooling liquid ejecting means for ejecting cooling oil (cooling liquid) to the sliding contact portion between the pressure shoes 51, 52, 53 and the flexible jacket 11. Cooling oil injection nozzles 34 are disposed upstream and downstream of 51, 52, and 53, respectively, and cooling oil injection nozzles 58 are disposed between the pressure shoes 51, 52, and 53, respectively. ing.
[0028]
Here, the nip length SB of each pressure shoe 51, 52, 53₅, SB₆, SB₇Is set in the range of 5 mm to 100 mm, for example, but is preferably set in the range of 10 mm to 50 mm so as to be relatively short.
That is, since the nip length is short, even if the surface pressure is increased as compared with the long nip type shoe roll described above as the prior art, the pressure linear pressure does not become excessive, and the surface pressure of each pressure shoe 51 is reduced. Can be set to a sufficient height. Further, since a high surface pressure is applied to the paper web 1 by the pressure shoe 51 for a short time, the paper web is softened and high smoothness and gloss are obtained without reducing the surface strength. Be able to.
[0029]
Furthermore, the cooling oil injection nozzle 34 is disposed between the pressure shoes 51, 52, and 53, so that it is easy to secure a space for supplying and supplying the cooling oil.
In addition, the nip length SB of each pressure shoe 51, 52, 53₅, SB₆, SB₇May be set with different dimensions, and of course, may be set with the same dimensions.
[0030]
Also, here, concave portions 60 are provided on the respective contact surfaces of the pressure shoes 51, 52, 53 with the flexible jacket 11, and these concave portions 60 are formed by the pressure shoes 51, 52, 53 and The oil passages 61 formed in the piston 59 are in communication with the hydraulic chambers 54, 55, and 56, respectively. As a result, part of the oil supplied to the hydraulic chambers 54, 55, 56 is supplied from the recess 60 to the sliding contact portion between the pressure shoes 51, 52, 53 and the flexible jacket 11 for cooling. It has become so.
[0031]
Since the shoe calendar processing apparatus according to the first embodiment of the present invention is configured as described above, the following operational effects are obtained.
That is, the surface pressure that is applied to the paper web 1 by the pressure shoes 51, 52, and 53 is set higher as the pressure shoe on the upstream side. The nip length SB of each of the pressure shoes 51, 52, 53 is configured as divided in the web traveling direction B.₅, SB₆, SB₇(Especially the nip length SB of the pressure shoe 51 on the most upstream side₅) Becomes shorter. Accordingly, the paper web 1 is first pressed against the heat roll 20 with a relatively high surface pressure by the pressure shoe 51 on the most upstream side, and is effectively heated and softened, and at a relatively high surface pressure and in a short time. The pressurization can improve the gloss and smoothness of the paper web 1 while maintaining the surface strength.
[0032]
Next, the softened paper web 1 is pressed by the pressure shoes 52, 53 at a pressure lower than the pressure applied by the pressure shoe 51, whereby the paper web is not crushed and is bulky and has a good surface property. 1 'can be formed.
Further, the nip pressure distribution between the shoe roll 10 and the heat roll 20 for optimizing the glossiness and smoothness of the paper web 1 is appropriately set according to the paper type of the paper web 1, etc. The nip pressure distribution between the shoe roll 10 and the heat roll 20 can be adjusted by controlling the hydraulic pressure in the hydraulic chambers 54, 55, 56 and individually controlling the pressurization amounts of the pressure shoes 51, 52, 53. It becomes possible. Therefore, compared with the prior art in which the pressure shoe must be replaced every time the specification of the paper web 1 is changed, the paper web is simply controlled by individually controlling the pressure applied to the pressure shoes 51, 52, 53. There is an advantage that the glossiness and smoothness of the paper web 1 can be maintained at a good level regardless of the specification of 1.
[0033]
Further, cooling sprayed between the pressure shoes 51, 52, 53 and the flexible jacket 11 from the respective cooling oil spray nozzles 34, 58 disposed before, after or between the pressure shoes 51, 52, 53. Heat generated by the sliding contact between the pressure shoes 51, 52, 53 and the flexible jacket 11 is cooled by the oil. Thereby, seizure between the pressure shoes 51, 52, 53 and the flexible jacket 11 can be prevented, and the operation can be stably performed.
[0034]
(2) Second embodiment
FIG. 3 is a schematic side view (a diagram showing a partial cross-section) showing a main configuration of a shoe calendar processing apparatus as a second embodiment of the present invention. In addition, about the components already demonstrated by the prior art or 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
In the apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1, the three pressure shoes 51, 52, 53 are arranged in the paper web conveyance direction B, whereas the shoe calendar processing apparatus of the present embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 3, two pressure shoes 31 and 32 are arranged in the paper web conveyance direction B. Further, as a particularly different point, in the apparatus of the first embodiment, the pressure shoes 51, 52, 53 are configured to advance and retract in the vertical direction, respectively, whereas the shoe calendar processing apparatus of the present embodiment. Then, there exists a point which is set to the holding stand 30 so that the said pressure shoes 31 and 32 may advance and retract in the direction inclined with respect to the perpendicular direction. Here, the inclination angles of the pressure shoes 31 and 32 are set so that the paper web 1 can be pressed perpendicularly to the peripheral surface of the heat roll 20. Of course, this inclination angle is appropriately determined according to various conditions, and is not limited to this.
[0035]
And the pressurization pressure distribution P of the pressurization shoe 31 shown with a dashed-dotted line in FIG.₁And pressure distribution P of the pressure shoe 32₂As can be seen from the above, as in the first embodiment, the surface pressure of the upstream pressure shoe 31 is set to be relatively high, and the surface pressure of the downstream pressure shoe 32 is set to be relatively low. ing.
In addition, as in the first embodiment, the nip length SB of each pressure shoe 31, 32₁, SB₂Are generally set in the range of 5 mm to 100 mm, but are preferably set relatively short in the range of 10 mm to 50 mm, and may be set with different dimensions or set with the same dimensions. good.
[0036]
3 denotes a cooling oil injection nozzle (cooling liquid supply means) for injecting cooling oil (cooling liquid) to the sliding contact portion between the pressure shoes 31, 32 and the flexible jacket 11. ) And is disposed between the pressure shoes 31 and 32.
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
Since the shoe calendar processing apparatus as the second embodiment of the present invention is configured as described above, by pressing the paper web 1 against the heat roll 20 with a high surface pressure by the pressure shoe 31 on the upstream side, While the strength and the bulk are not reduced, the paper web 1 is quickly heated and its smoothness and glossiness are improved. The downstream pressure shoe 32 causes the paper web 1 to be heated at a low surface pressure by the heat roll 20. The paper web 1 ′ is bulky and has a good surface property (smoothness and gloss).
[0037]
(3) Third embodiment
FIG. 4 is a schematic side view (partially showing a cross section) showing a main configuration of a shoe calendar processing apparatus as a third embodiment of the present invention. In addition, about the components already demonstrated by the prior art or said each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 4, the shoe calendar processing apparatus of the present embodiment includes a plurality of (here, two) pressure shoes 41, 42 in the flexible web 11 and the paper web 1. They are arranged along the transport direction B. These pressure shoes 41, 42 are attached to the tip of the piston 44 in the flexible jacket 11 via a joint 45 and swing around an axis parallel to the rotation axis of the heat roll 20 or the shoe roll 10. It is possible to move. Nip length SB of pressure shoe 41₃Is the nip length SB of the pressure shoe 42₄The pressure areas of the pressure shoes 41 and 42 with respect to the flexible jacket 11 are set to be relatively small in the upstream pressure shoe 41 and relatively small in the downstream pressure shoe 42. It is set large. As in the above embodiments, the nip length SB of each pressure shoe 41, 42₃, SB₄Are generally set in the range of 5 mm to 100 mm, but are preferably set relatively short in the range of 10 mm to 50 mm.
[0038]
The piston 44 is inserted into the hydraulic chamber 40a of the support 40, and a predetermined hydraulic pressure is supplied into the hydraulic chamber 40a from an external hydraulic supply system. 42 is pressed against the nip of the rolls 10 and 20 by the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 40a.
In FIG. 4, reference numeral 43 denotes cooling for injecting cooling oil (cooling liquid) for cooling the flexible jacket 11 that generates heat by slidingly contacting the pressure shoe 31 between the pressure shoes 31 and 32. This is an oil injection nozzle (cooling liquid supply means).
[0039]
Since the shoe calendar processing apparatus according to the third embodiment of the present invention is configured in this way, the pressure shoes 41 and 42 are inclined along the peripheral surface of the heat roll 20 that comes into contact with the paper web. 1 is effectively heated by the heat roll 20. At this time, since the pressure shoes 41 and 42 are attached to the same cylinder 44, substantially the same linear pressure acts on the pressure shoes 41 and 42. On the other hand, since the pressure area of the pressure shoe 42 is set large, the pressure pressure distribution P₄, P₅As shown, the pressure contact pressure is relatively large in the upstream pressure shoe 41 and relatively small in the downstream pressure shoe 42.
[0040]
Therefore, according to the shoe calendar processing apparatus of the present embodiment, a paper web 1 ′ having good smoothness and gloss as well as high bulkiness and good surface properties can be obtained as in the above embodiments. .
(4) Other
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the number and shape of the pressure shoes are appropriately determined according to various conditions such as paper type.
[0041]
【The invention's effect】
  As detailed above, according to the present invention,, Pressurizing meansChange the surface pressure for each pressure shoePaper web at the nip between the heat roll and shoe press rollPressurized pressure distribution in the running directionEasily according to paper specificationsCan be adjusted,,The size of the paper web in the running direction per pressure shoe, that is, the nip width is narrow.BecauseIn addition, the surface pressure of the pressure shoe can be increased as compared with the conventional art.
  That is, no complicated adjustment work is required, and it becomes possible to manufacture high-quality paper satisfying requirements such as glossiness, surface strength, bulkiness, and smoothness regardless of the specifications of the paper web.
[0042]
  AlsoThe surface pressure of the pressure shoe in the first half (upstream in the paper web running direction) is set relatively high and the surface pressure of the pressure shoe in the second half (downstream in the paper web running direction) is set relatively low, The paper web is quickly heated to soften and improve smoothness and gloss before the first half of the pressure shoe causes a decrease in surface strength or bulk. By pressurizing at a low pressure, a bulky paper web with good surface properties can be obtained.
[0043]
  MaIn addition, since the cooling liquid supply means for supplying the cooling liquid toward the flexible jacket is provided between the pressure shoes arranged in the running direction of the paper web, the pressure shoe and the flexible shoe are provided. The temperature of the sliding contact part with the heat-resistant jacket can be suppressed evenly and the temperature can be suppressed, and the pressure shoe and flexible jacket can be prevented from being seized or thermally deformed, and the operation can be performed stably. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main part configuration of a shoe calendar processing apparatus as a first embodiment of the present invention as viewed from the side.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part configuration of the shoe calendar processing apparatus according to the first embodiment of the present invention as viewed from the front, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a schematic side view (partially cross-sectional view) showing a main configuration of a shoe calendar processing apparatus as a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic side view (partially cross-sectional view) showing a main configuration of a shoe calendar processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a conventional shoe calendar processing apparatus in a side view.
6 is a schematic cross-sectional view in a side view showing a nip portion of a conventional shoe calendar processing apparatus in an enlarged manner as compared with FIG.
[Explanation of symbols]
1 Paper web (before calendar processing)
1 'Paper web (after calendar processing)
10 shoe roll
11 Flexible jacket
20 Heat roll
30, 40, 50 holder
34 Cooling oil injection nozzle (cooling liquid injection means)
31, 32, 41, 42, 51, 52, 53 Pressure shoe
40a, 54, 55, 56 Hydraulic chamber
44, 35, 59 piston
45 Fitting
57 Hydraulic supply path
60 recess
SB₁~ SB₇Nip length
P₁~ P₇Pressure distribution

Claims

走行する紙ウェブを加熱するヒートロールと、該紙ウェブに面接触して該ヒートロールとのニップ部で該紙ウェブを挟み加圧するシュープレスロールとをそなえた、紙のカレンダ処理装置であって、
該シュープレスロールが、
該紙ウェブの走行と同期して回転する円筒形状の可撓性ジャケットと、
該可撓性ジャケットの内部に配置され該紙ウェブの走行方向に沿って複数並設された加圧シューと、
該ニップ部において該可撓性ジャケットを介して該加圧シューを該紙ウェブに対し所定の面圧で加圧する加圧手段とをそなえて構成され、
該加圧手段が、上記の複数の加圧シューに対し個別に設けられ、上記の所定の面圧が該加圧シュー毎に個別に設定される
ことを特徴とする、紙のカレンダ処理装置。A paper calendar processing apparatus comprising: a heat roll that heats a traveling paper web; and a shoe press roll that is in surface contact with the paper web and sandwiches and presses the paper web at a nip portion with the heat roll. ,
The shoe press roll is
A cylindrical flexible jacket that rotates in synchronization with the travel of the paper web;
A plurality of pressure shoes arranged inside the flexible jacket and arranged side by side along the running direction of the paper web;
A pressure means for pressing the pressure shoe against the paper web at a predetermined surface pressure through the flexible jacket at the nip portion ;
The pressurizing means is individually provided for the plurality of pressure shoes, and the predetermined surface pressure is individually set for each of the pressure shoes . Calendar processing device.

該加圧手段が、上記の所定の面圧を可変制御できるように構成された
ことを特徴とする、請求項１記載の紙のカレンダ処理装置。Pressurizing means, characterized in that it is configured to variably control the predetermined surface pressure of the calender treatment apparatus of a paper according to claim 1, wherein.

該面圧が、
該走行方向で上流側にある加圧シューでは比較的高い圧力に設定される一方、該走行方向で下流側にある加圧シューでは比較的低い圧力に設定されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の紙のカレンダ処理装置。The contact pressure is
The pressure shoe located upstream in the travel direction is set to a relatively high pressure, while the pressure shoe located downstream in the travel direction is set to a relatively low pressure. Item 3. A paper calendar processing apparatus according to Item 1 or 2 .

走行する紙ウェブを加熱するヒートロールと、該紙ウェブに面接触して該ヒートロールとのニップ部で該紙ウェブを挟み加圧するシュープレスロールとをそなえた、紙のカレンダ処理装置であって、
該シュープレスロールが、
該紙ウェブの走行と同期して回転する円筒形状の可撓性ジャケットと、
該可撓性ジャケットの内部に配置され該紙ウェブの走行方向に沿って複数並設された加圧シューと、
該ニップ部において該可撓性ジャケットを介して該加圧シューを該紙ウェブに対し所定の面圧で加圧する加圧手段とをそなえて構成され、
該加圧手段が、上記の複数の加圧シューに対し共用して１つ設けられ、
該可撓性ジャケットに当接して該紙ウェブを加圧する該加圧シューの加圧面積が、該加圧シュー毎に異なる面積で設定された
ことを特徴とする、紙のカレンダ処理装置。A paper calendar processing apparatus comprising: a heat roll that heats a traveling paper web; and a shoe press roll that is in surface contact with the paper web and sandwiches and presses the paper web at a nip portion with the heat roll. ,
The shoe press roll is
A cylindrical flexible jacket that rotates in synchronization with the travel of the paper web;
A plurality of pressure shoes arranged inside the flexible jacket and arranged side by side along the running direction of the paper web;
A pressure means for pressing the pressure shoe against the paper web at a predetermined surface pressure through the flexible jacket at the nip portion ;
The pressure means is provided in common for the plurality of pressure shoes,
A paper calendar , wherein a pressure area of the pressure shoe that presses the paper web in contact with the flexible jacket is set to be different for each pressure shoe. Processing equipment.

該加圧面積が、
該走行方向で上流側にある加圧シューでは比較的小さな面積に設定される一方、該走行方向で下流側にある加圧シューでは比較的大きな面積に設定されている
ことを特徴とする、請求項４記載の紙のカレンダ処理装置。The pressure area is
The pressure shoe on the upstream side in the traveling direction is set to a relatively small area, while the pressure shoe on the downstream side in the traveling direction is set to a relatively large area. Item 5. A paper calendar processing apparatus according to Item 4 .

上記の複数の加圧シューの相互間に、該加圧シューと該可撓性ジャケットとの摺接部に冷却用液体を噴射する冷却用液体噴射手段がそなえられている
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れかの項に記載の紙のカレンダ処理装置。Cooling liquid ejecting means for ejecting cooling liquid to a sliding contact portion between the pressure shoe and the flexible jacket is provided between the plurality of pressure shoes. The paper calendar processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 .

該加圧シューの該可撓性ジャケットに当接する面に冷却用液体が供給される凹部がそなえられている
ことを特徴とする、請求項１〜６記載の紙のカレンダ処理装置。Wherein the recess of the cooling liquid is supplied to the surface abutting on the flexible jacket pressurizing the shoe being provided, calendering apparatus of a paper according to claim 1 to 6, wherein.

該加圧手段が、圧力媒体が供給される圧力室と、一端を該圧力室に進退移動可能に挿設されたピストンとをそなえて構成され、
該加圧シューが、該ピストンの他端に取り付けられた
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れかの項に記載の紙のカレンダ処理装置。The pressurizing means comprises a pressure chamber to which a pressure medium is supplied, and a piston inserted at one end of the pressure chamber so as to be movable back and forth.
Pressurizing the shoe, characterized in that attached to the other end of the piston, paper calendering apparatus according to any one of claims 1-7.

該加圧シューが、鉛直方向に対し傾斜した方向で該ニップ部に加圧される
ことを特徴とする、請求項８記載の紙のカレンダ処理装置。9. The paper calendar processing apparatus according to claim 8 , wherein the pressure shoe is pressed against the nip portion in a direction inclined with respect to a vertical direction.

該加圧シューが、該ヒートロール及び該シュープレスロールの回転軸と平行な軸線を中心に揺動可能に該ピストンの他端に取り付けられた
ことを特徴とする、請求項８記載の紙のカレンダ処理装置。9. The paper according to claim 8 , wherein the pressure shoe is attached to the other end of the piston so as to be swingable about an axis parallel to the rotation axis of the heat roll and the shoe press roll. Calendar processing device.

上記の各加圧シューの該走行方向に対する寸法がそれぞれ１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲で設定されている
ことを特徴とする、請求項１〜１０の何れかの項に記載の紙のカレンダ処理装置。Wherein the dimensions for the running direction of the pressing shoe of the above is set in a range of respectively 10 mm to 50 mm, paper calendering apparatus according to any one of claims 1-10.

ヒートロールに紙ウェブを加圧して該紙ウェブにカレンダ処理を施す、紙のカレンダ処理方法であって、
比較的高い圧力且つ比較的短い期間で該紙ウェブを該ヒートロールに加圧する第１のステップと、
比較的低い圧力且つ比較的長い期間で該紙ウェブを該ヒートロールに加圧する第２のステップとをそなえて構成されている
ことを特徴とする、紙のカレンダ処理方法。A paper calendering method for applying a calendering process to a paper web by pressurizing the paper web to a heat roll,
A first step of pressing the paper web to the heat roll at a relatively high pressure and for a relatively short period of time;
A paper calendering method comprising: a second step of pressing the paper web against the heat roll at a relatively low pressure and for a relatively long period of time.