WO2011104866A1 - 塗工紙の製造装置及び製造方法 - Google Patents

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木田信三
戸渡圭祐
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    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes

Definitions

  • the present invention relates to a coated paper manufacturing apparatus and a manufacturing method suitable for manufacturing coated paper having no wrinkles.
  • the low-flammability wrapping paper is obtained by applying a liquid low-burning agent in a band shape to the web that becomes the low-flammability wrapping paper at a predetermined interval in the longitudinal direction, and then drying it. Paper is used.
  • the liquid low spread fire agent is applied to the surface of the web in this way, vertical wrinkles occur on the web during drying, which deteriorates the quality of the coated paper, that is, the low fire spread paper.
  • the present invention has been made on the basis of the above circumstances, and the purpose thereof is to optimally adjust the tension applied to the web by quantitatively grasping wrinkles and effectively removing wrinkles generated on the web.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for manufacturing a high-quality coated paper.
  • a coated paper manufacturing apparatus includes a traveling path of a web to be coated paper and a coating liquid coating that is disposed in the traveling path and that coats a coating liquid on one surface of the web.
  • a pre-dryer that is disposed downstream of the coating unit, the coating liquid coating unit, and dries the web; and a water coating unit that is provided downstream of the pre-dryer and coats water over the entire surface of the web;
  • a post dryer that is provided downstream of the water coating unit and dries the web, and is rotatably provided between the water coating unit and the post dryer, and stretches the web when the web passes through.
  • a roller measuring means for measuring the state of the web wrinkles after passing through the post dryer, and outputting the measurement results; and quality control means for receiving the measurement results from the measurement means and managing the measurement results ing.
  • the coated paper manufacturing apparatus is provided with a measuring means and a quality control means, it is possible to quantitatively measure the state of wrinkles remaining on the web and to collect and record the state of wrinkles on the web. You can grasp the quality of the web.
  • the measuring means is arranged with a certain distance from one surface of the web on the travel route, and a displacement sensor for measuring the distance from the traveling web, while maintaining the distance And a linear slider for reciprocating the displacement sensor in the width direction of the web.
  • the measuring means may further include a backing roller that is disposed so as to sandwich the travel route with the displacement sensor, and that guides the travel of the web and supports the other surface of the web.
  • the circumferential surface of the backing roller that comes into contact with the web serves as a measurement reference for the displacement sensor, and it is possible to accurately measure the wrinkle remaining state of the web.
  • a tension adjusting means for adjusting the tension of the web passing through the stretching roller is further provided, and the quality control means applies the web to the web via the tension adjusting means based on the measurement result measured by the measuring means.
  • the power tension can be controlled.
  • the post dryer can include a drying roller that dries the web as it passes, and the tension adjusting means can include a variable speed motor that varies the peripheral speed of the drying roller. Therefore, since the tension applied to the web via the drying roller is adjusted based on the state of remaining wrinkles, wrinkles remaining on the web can be effectively removed, and as a result, the quality of the web is greatly improved.
  • the post dryer may further include a pair of pressing rollers that are spaced apart in the circumferential direction of the drying roller and sandwich the web between the circumferential surface of the drying roller. In this case, the web passing through the drying roller is dried well.
  • the coating liquid production unit applies a liquid combustion inhibitor as a coating liquid to the web. It can be applied intermittently in the running direction to form a band of combustion inhibitor on the web.
  • a method for producing a coated paper includes a coating liquid coating process in which a coating liquid is applied to one surface of a web in the process of running the web to be coated paper along a traveling path, A pre-drying process for drying the web, a water coating process for coating the entire surface of the web after drying the web, a post-drying process for drying the web after the water coating process, and a water coating process.
  • a wrinkle-stretching process using a roll-stretching roller to stretch the web wrinkles Between the post-drying process, a wrinkle-stretching process using a roll-stretching roller to stretch the web wrinkles, a measurement process for measuring the state of the web wrinkles after the post-drying process, and a measurement measured by the measurement process
  • a quality control process for receiving the results and managing the measurement results.
  • the coated paper manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention effectively removes wrinkles generated on the web by optimally adjusting the tension applied to the web by quantitatively grasping the wrinkles of the web, thereby improving the quality of the web. Improvements can be made.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the heel-stretching roller of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the heel-stretching roller of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the heel-stretching roller of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the heel-stretching roller of FIG.
  • FIG. 2 shows a mode that the wrinkles of a web are extended by the wrinkle-stretching roller of FIG.
  • a manufacturing apparatus 1 for carrying out the method of the present invention includes a travel path L of a web W that becomes a web of low-spread fired cigarette, and this travel path L is formed by guide rollers 18, 28, 38 and the like. Has been.
  • the web W is fed from a supply reel (not shown) along the travel path L toward the take-up reel (not shown), and is taken up by the take-up reel.
  • the coating unit 10 is disposed on the upstream side of the traveling path L, and the coating unit 10 includes a pair of gravure rollers 12 and a pinch roller 14 disposed with the web W on the traveling path L interposed therebetween. Yes.
  • the gravure roller 12 applies a liquid combustion inhibitor as a coating liquid on one side of the web W, that is, the surface thereof.
  • a liquid combustion inhibitor as a coating liquid on one side of the web W, that is, the surface thereof.
  • an aqueous solution of sodium alginate or pectin is used as the combustion inhibitor, and the combustion inhibitor is applied at a predetermined interval in the running direction of the web W. Therefore, as shown in FIG. 2, the web W is formed with a large number of bands 4 made of a combustion inhibitor, and these bands 4 extend over the entire width direction of the web W and in the running direction of the web W. They are arranged at a predetermined interval.
  • a drying furnace 16 is disposed in the traveling path L downstream of the coating unit 10, and the web W after coating passes through the drying furnace 16 as a pre-dryer.
  • a plurality of hot air nozzles are provided inside the drying furnace 16, and these hot air nozzles inject hot air into the drying furnace 16 and maintain the furnace temperature at a drying temperature of 100 ° C. to 150 ° C. To do. Accordingly, in the process in which the web W passes through the drying furnace 16, the drying furnace 16 dries the combustion inhibitor applied to the web W, that is, the band 4.
  • a water coating unit 20 is further disposed downstream of the drying furnace 16 in the traveling path L, and when the web W passes through the water coating unit 20, the web coating unit 20 is coated with a combustion inhibitor. Apply water to the back side opposite to the front side.
  • the water coating unit 20 includes a gravure roller 22 and a pinch roller 24 arranged with the web W on the travel path L interposed therebetween.
  • the gravure roller 22 is moved to the web. Apply water to the entire back surface of W.
  • the amount of water applied here is preferably about 3 to 10 g / m 2 , for example.
  • a feed roller unit 50, a heel-stretching roller 32, and a drying unit 30 are sequentially arranged downstream of the water coating unit 20 in the traveling path L.
  • the feed roller unit 50 includes a feed roller 51 and a pinch roller 52 arranged with the web W on the travel path L interposed therebetween, and travels the web W at a constant speed.
  • the pair of spiral protrusions 33 is formed on the left and right sides of the outer peripheral surface of the stretching roller 32.
  • These spiral protrusions 33 have elasticity, are symmetrical with respect to the center position in the axial direction of the stretching roller 32, and extend spirally toward the corresponding roller end.
  • Such a spiral convex portion 33 also forms a spiral groove on the outer peripheral surface of the heel-stretching roller 32, and the depth of this spiral groove gradually increases from the center of the heel-stretching roller 32 toward the corresponding roller end.
  • the spiral groove is a V-shaped inclined groove in which only the groove wall on the roller end side is inclined. Therefore, the spiral convex portion 33 can be elastically deformed so as to fall down toward the corresponding roller end.
  • the falling of the spiral convex portion 33 and the axial displacement further increase.
  • the falling and displacement of the spiral convex portion 33 works to stretch the web W toward both sides in the width direction.
  • the spiral groove formed by the spiral convex portion 33 increases in depth as it becomes closer to the roller end of the stretching roller 32. Therefore, the spiral convex portion 33 becomes closer to the roller end.
  • the contact line of the heel-stretching roller 32 in contact with the web W becomes an arc shape instead of being parallel to the axial direction, so that the contact line is substantially extended.
  • the web W in contact with the convex portion 33 is satisfactorily stretched on both sides in the width direction.
  • the spiral convex portion 33 tries to return to the original state by its own restoring force.
  • the backward movement of 33 works to pull back the web W to the back side in the width direction. Therefore, when the web W passes the curl-stretching roller 32, even if the web W has wrinkles, the web W is stretched and pulled back in the width direction, and the wrinkles are removed well.
  • the wrinkles of the web W are in a softened state. It is in. As a result, the above-described wrinkle stretching roller 32 can remove wrinkles more effectively.
  • the drying unit 30 as a post dryer includes a drying roller 34 and a pair of pressing rollers 36.
  • the drying roller 34 is a heat roller with a built-in heater, and its outer peripheral surface is heated to a predetermined temperature. Further, the drying roller 34 is connected to a variable speed motor 45. The variable speed motor 45 rotates the drying roller 34 at a peripheral speed faster than the peripheral speed of the feed roller 51 described above. A predetermined tension is applied to the web W in the region of the travel path L between the hood roller 51 and the circumferential speed difference between the drying roller 34 and the feed roller 51.
  • the pair of pressing rollers 36 is in rolling contact with the outer peripheral surface of the drying roller 34 via the web W, and determines the winding angle of the web W with respect to the drying roller 34.
  • the pair of pressing rollers 36 can be moved toward and away from the drying roller 34, and this contact and separation can be realized by the following mechanism, for example.
  • a pair of pressing rollers 36 are rotatably mounted between one ends of a pair of left and right link arms 58a and 58b, respectively, and these link arms 58a and 58b rotate around a common support shaft 60 at the center in the longitudinal direction. It is supported freely.
  • the other ends of the link arms 58a are connected via a connecting member, while the other ends of the link arms 58b are also connected via a connecting member, and the connecting members are connected to each other by an air cylinder 54. .
  • the web W passes the drying roller 34, the web W is in close contact with the outer peripheral surface of the drying roller 34 between the pair of pressing rollers 36, and is dried by receiving heat from the outer peripheral surface.
  • a laser type displacement sensor 42 and a backing roller 48 are disposed downstream of the drying unit 30 with the travel route L interposed therebetween.
  • the backing roller 48 guides the running of the web W while contacting the back surface of the web W.
  • the displacement sensor 42 is separated from the web W on the backing roller 48 at a known interval, and is a sensor signal indicating the distance between the web W passing the backing roller 48 and the displacement sensor 42, that is, described later.
  • a sensor signal representing the size of the eyelid is output.
  • the displacement sensor 42 is attached to a linear slider 43, and the linear slider 43 reciprocates the displacement sensor 42 in the width direction of the web W. Therefore, during travel of the web W, the displacement sensor 42 automatically measures the size of the wrinkles of the web W while reciprocating in the width direction of the web W as shown in FIG. 5B.
  • the displacement sensor 42 reciprocates in the width direction of the web W at a speed of 1 m / s.
  • the displacement sensor 42 is electrically connected to the controller 44, and the above-described variable speed motor 45 is also electrically connected to the controller 44.
  • the controller 44 receives the sensor signal from the displacement sensor 42, determines the remaining state of the soot on the web W, and controls the speed of the variable speed motor 45 as necessary based on the determination result, that is, the drying roller.
  • the circumferential speed control 34 is performed and the tension of the web W is adjusted.
  • the controller 44 can also control the expansion and contraction operation of the air cylinder 54 described above.
  • the controller 44 controls the rotational speed of the variable speed motor 45 according to the flowchart shown in FIG.
  • the controller 44 receives the sensor signal input from the displacement sensor 42 [Step S1], specifies the height and position of the ridge based on the sensor signal, and stores the size and position [Step S2].
  • the size of the wrinkles here is based on a known distance between the peripheral surface of the backing roller 48 and the displacement sensor 42, and the reference distance and the distance obtained from the sensor signal are The position of the heel can be specified from the position of the linear slide 43.
  • the controller 44 determines whether or not the measurement by the displacement sensor 42 is completed for one width of the web W [Step 3]. If the determination result here is false (No), Steps 1 and 2 are repeated. To implement.
  • the controller 44 in the next step S4 based on the stored data, the total number of wrinkles for one web width, the number of wrinkle height classes, and the maximum wrinkles Find the remaining state of the soot such as height.
  • the height of the ridge is classified into, for example, five classes of 15 ⁇ m, 25 ⁇ m, 45 ⁇ m, 55 ⁇ m, and 70 ⁇ m.
  • step S5 determines whether or not the wrinkle remaining state is within an allowable value [step S5], and if the determination result here is true, whether or not a decrease in the tension in the web W is allowed.
  • a tension decrease signal of the web W is output toward the variable speed motor 45 [step S7]. The determination in step S6 is performed based on the deviation between the soot remaining state obtained in step S4 and the allowable value.
  • step S7 When the tension reduction signal is output in step S7, the rotational speed of the variable speed motor 45 is reduced, and as a result, the drying roller 34 reduces the tension applied to the web W by a predetermined value. Conversely, if the determination result in step S6 is false, the controller 44 determines whether or not the control is finished, that is, whether or not the manufacturing apparatus is stopped [step S8]. If the determination result here is false, the controller 44 repeats step S1 and subsequent steps.
  • step S5 determines whether the determination result in step S5 is false. If the determination result in step S5 is false, the controller 44 outputs a tension increase signal of the web W to the variable speed motor 45 based on the deviation between the remaining state of the heel and the allowable value [step S9]. In this case, as a result of the rotation speed of the variable speed motor 45 being increased, the drying roller 34 increases or decreases the tension applied to the web W by a predetermined value. Thereafter, the controller 44 repeats the determination in step S8. Then, the web W that has passed through the displacement sensor 42 is taken up by a take-up reel, and this take-up reel is installed in a hoisting machine to be used for manufacturing a low-spread fired cigarette. Without being supplied, it may be supplied directly to the hoisting machine.
  • the entire surface of the web W is coated with water.
  • the wrinkles of the web W generated in this way are suppressed well.
  • the displacement sensor 42 is disposed downstream of the drying roller 34, the state of the wrinkles remaining on the web W is quantitatively measured, and the web W is passed through the drying rollers 34 based on the remaining state of the wrinkles. Since the applied tension is adjusted, wrinkles remaining on the web W can be effectively removed. As a result, the quality of the web W, that is, the wrapping paper is greatly improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
  • the kneading roller 32 and the drying roller 34 may be arranged in a plurality of stages.
  • the crease-rolling roller 32 may be a roller having another type of crease-stretching function.
  • the wrapping paper manufacturing apparatus 1 may not include the feed roller unit 50.
  • the gravure roller 22 of the water coating unit 20 also functions as the feed roller unit 50, the gravure roller 22 and the drying roller 34 are used.
  • a predetermined tension may be applied to the web W by generating a circumferential speed difference between the web W and the web W.
  • the peripheral speed of the gravure roller 22 may be adjusted with the peripheral speed of the gravure roller 22 constant, and conversely, the peripheral speed of the gravure roller 22 may be adjusted with the peripheral speed of the drying roller 34 constant. You may make it do.
  • the production apparatus and production method of the present invention are not limited to low-rolled cigarette wrapping paper, but are also used for the production of coated paper such as wrapping paper and printing paper that are subjected to coating treatment with a coating liquid, particularly partial coating treatment. Suitable for.
  • the surface on which the web W is coated with water may be the same surface as the coated surface.
  • the controller 44 may only collect and record the wrinkle occurrence state of the web W based on the sensor signal from the displacement sensor 42 and grasp the quality of the web W.

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Abstract

 シガレットのための低延焼性巻紙を塗工紙として製造する製造装置は、低延焼性巻紙のためのウエブ(W)の走行経路(L)と、この走行経路(L)に配置され、ウエブ(W)に燃焼抑制剤を塗工する塗工ユニット(10)と、この後、ウエブ(W)を乾燥するプレ乾燥器(16)と、このプレ乾燥器(16)の下流に設けられ、ウエブ(W)の面全域に水を塗工するグラビアローラ(22)と、このグラビアローラ(22)の下流に設けられ、ウエブ(W)を乾燥するポスト乾燥器としての乾燥ローラ(34)と、グラビアローラ(22)と乾燥ローラ(34)との間に回転自在に設けられ、ウエブ(W)が通過する際、ウエブ(W)の皺を伸ばす皺伸ばしローラ(32)と、乾燥ローラ(34)を通過した後のウエブ(W)の皺の状態を測定する変位センサ(42)と、変位センサ(42)により測定した測定結果を受け取り、この測定結果に基づき、皺伸ばしローラ(32)を通過するウエブ(W)に付与すべき張力の制御に使用されるコントローラ(44)とを具備している。

Description

塗工紙の製造装置及び製造方法
 本発明は、皺の無い塗工紙の製造に好適した塗工紙の製造装置及び製造方法に関する。
 近年、この種の塗工紙として、シガレットに使用される低延焼性巻紙が知られており、この低延焼性巻紙はそのシガレットが着火したまま可燃物上に落下した場合でも、可燃物への延焼を低減可能とする。詳しくは、低延焼性巻紙には、低延焼性巻紙となるウエブにその長手方向に所定の間隔を存して液状の低延焼剤をバンド状に塗工し、その後に乾燥させて得られる塗工紙が使用される。しかしながら、このようにウエブの表面に液状の低延焼剤を塗工すると、乾燥の際、ウエブに縦皺が生じてしまい、塗工紙、即ち、低延焼性巻紙の品質を低下させていた。
 そこで、上述の縦皺を除去するため、ウエブの走行経路に皺伸ばしローラを設けることが考えられ、この皺伸ばしローラは、その外周面に弾性を有した螺旋状突条を左右対称に有している(特許文献1)。
特許第2858385号公報
 しかしながら、上述の皺伸ばしローラを採用しても、ウエブに生じる皺の大きさは一定でないため、人の目視や触感により皺の状態を監視しながら、ウエブに対する皺伸ばしローラの押し付け力、即ち、ウエブの張力を手動により調節しなければならなかった。この場合、ウエブの皺の状態を定量的に把握することができず、ウエブに掛かる張力を最適な状態に維持することが困難であった。それ故、張力不足による皺の残存や張力過多によるウエブの破断が生じてしまい、紙類の品質を損ねていた。
 本発明は、上記の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、皺を定量的に把握することでウエブに掛かる張力を最適に調節し、ウエブに生じる皺を効果的に除去できる高品質な塗工紙の製造装置及び製造方法を提供することにある。
 上記目的を達成するために、塗工紙の製造装置は、塗工紙となるウエブの走行経路と、走行経路に配置され、ウエブの一方の面に塗工液を塗工する塗工液塗工ユニットと、塗工液塗工ユニットの下流に配置され、ウエブを乾燥するプレ乾燥器と、プレ乾燥器の下流に設けられ、ウエブの面全域に水を塗工する水塗工ユニットと、水塗工ユニットの下流に設けられ、ウエブを乾燥するポスト乾燥器と、水塗工ユニットとポスト乾燥器との間に回転自在に設けられ、ウエブが通過する際、ウエブの皺を伸ばす皺伸ばしローラと、ポスト乾燥器を通過した後のウエブの皺の状態を測定し、測定結果を出力する測定手段と、測定手段からの測定結果を受け取り、測定結果を管理する品質管理手段とを具備している。
 ウエブは塗工液の塗工処理及びプレ乾燥処理を受けた後、その表面全域に水が塗工されるので、プレ乾燥処理にてウエブに皺が発生していても、この皺を水の塗工により軟らかくすることができる。それ故、この後、ウエブが皺伸ばしローラを通過することで、皺伸ばしローラはウエブの皺伸ばし効果を十分に発揮することができる。
 また、皺伸ばしローラを通過した後、ウエブがポスト乾燥器を通過する際に乾燥されるとしても、ウエブはその表面全体に水が塗工されているので、ここでの乾燥処理にて発生するウエブの皺は良好に抑制される。
 更に、塗工紙の製造装置は測定手段及び品質管理手段を備えているので、ウエブに残存する皺の状態を定量的に測定することができるとともに、ウエブの皺発生状況を収集して記録し、ウエブの品質を把握することができる。
 具体的には、測定手段は、走行経路上のウエブの一方の面から一定の間隔を存して配置され、走行中のウエブとの間の距離を測定する変位センサと、間隔を維持しつつ、変位センサをウエブの幅方向に往復動させるリニアスライダとを含んでいるのが望ましい。
 また、測定手段は、変位センサとの間にて走行経路を挟むように配置され、ウエブの走行を案内し且つウエブの他方の面を支持するバッキングローラを更に含んでいてもよく、この場合、ウエブと当接するバッキングローラの周面が変位センサの測定基準となり、ウエブの皺残存状態を正確に測定することができる。
 更に、皺伸ばしローラを通過するウエブの張力を調整可能とする張力調整手段を更に具備し、品質管理手段は、測定手段にて測定した測定結果に基づき、張力調整手段を介してウエブに付与すべき張力を制御することができる。
 具体的には、ポスト乾燥器は、ウエブが通過する際にウエブを乾燥させる乾燥ローラを含み、張力調整手段は、乾燥ローラの周速を可変する可変速モータを含むことができる。それ故、皺残存状態に基づき、乾燥ローラを介してウエブに掛かる張力が調整されるので、ウエブに残存する皺を効果的に除去でき、この結果、ウエブの品質は大きく向上する。
 また、ポスト乾燥器は、乾燥ローラの周方向に離間して配置され、乾燥ローラの周面との間にてウエブを挟み込む一対の押圧ローラを更に含んでいてもよい。この場合、乾燥ローラを通過するウエブは良好に乾燥される。
 更に、塗工紙の製造装置は、塗工紙としてシガレットのための低延焼巻紙を製造するために、塗工液塗工ユニットは、ウエブに塗工液としての液状の燃焼抑制剤をウエブの走行方向に間欠的に塗工し、ウエブに燃焼抑制剤のバンドを形成することができる。
 一方、塗工紙の製造方法は、塗工紙となるウエブを走行経路に沿って走行させる過程にて、ウエブの一方の面に塗工液を塗工する塗工液塗工工程と、ウエブを乾燥するプレ乾燥工程と、ウエブの乾燥後、ウエブの面全域に水を塗工する水塗工工程と、水塗工工程の後、ウエブを乾燥するポスト乾燥工程と、水塗工工程とポスト乾燥工程との間にて、皺伸ばしローラを使用してウエブの皺を伸ばす皺伸ばし工程と、ポスト乾燥工程後のウエブの皺の状態を測定する測定工程と、測定工程により測定された測定結果を受け取り、測定結果を管理する品質管理工程とを具備している。
 本発明の塗工紙の製造装置及び製造方法は、ウエブの皺を定量的に把握することでウエブに掛かる張力を最適に調節してウエブに生じる皺を効果的に除去し、ウエブの品質性向上を図ることができる。
本発明に係る塗工紙として、低延焼性シガレットの巻紙を製造する一実施例の製造装置を示す概略図である。 図1の製造装置により製造された巻紙のバンドを示す図である。 図1の皺伸ばしローラの拡大図である。 図3の皺伸ばしローラによりウエブの皺が伸ばされる様子を示す図である。 変位センサ及びリニアスライダを示す図である。 変位センサの往復動を示す図である。 図1の製造装置の変位センサとコントローラとの関係を示すブロック図である。 コントローラの機能を説明するためのフローチャートである。 ウエブに発生する皺と図1のセンサが検出する皺との関係を示す図である。
 図1を参照すれば、本発明の方法を実施する製造装置1は、低延焼シガレットの巻紙となるウエブWの走行経路Lを備え、この走行経路Lはガイドローラ18,28,38等によって形成されている。ウエブWは繰出リール(図示せず)から走行経路Lに沿い、巻取りリール(図示せず)に向けて繰り出され、そして、巻取りリールに巻き取られる。
 走行経路Lの上流側には塗工ユニット10が配置されており、この塗工ユニット10は、走行経路L上のウエブWを挟んで配置された一対のグラビアローラ12及びピンチローラ14を備えている。ウエブWがグラビアローラ12とピンチローラ14との間を通過する際、グラビアローラ12はウエブWの片面、即ち、その表面に塗工液としての液状の燃焼抑制剤を塗工する。具体的には、燃焼抑制剤には例えばアルギン酸ナトリウムの水溶液又はペクチンが使用され、燃焼抑制剤はウエブWの走行方向に所定の間隔を存して塗工される。それ故、図2に示されるようにウエブWには燃焼抑制剤からなる多数のバンド4が形成され、これらバンド4はウエブWの幅方向全域に亘って延び、且つ、ウエブWの走行方向に所定の間隔を存して配置されている。
 また、走行経路Lには塗工ユニット10の下流に乾燥炉16が配置されており、塗工後のウエブWはプレ乾燥器としての乾燥炉16を通過する。乾燥炉16の内部には複数の熱風ノズル(図示しない)が設けられており、これら熱風ノズルは乾燥炉16内に熱風を噴射し、その炉内温度を100℃~150℃の乾燥温度に維持する。従って、ウエブWが乾燥炉16を通過する過程にて、乾燥炉16はウエブWに塗工された燃焼抑制剤、即ち、バンド4を乾燥させる。
 ところで、上述のようにウエブWの表面に燃焼抑制剤が塗工されてバンド4が形成されると、燃焼抑制剤が塗工された領域(バンド4)と塗工されなかった領域との間にてウエブWの収縮率に違いが生じ、ウエブWに皺、具体的には縦皺が生じてしまう。
 そこで、走行経路Lには乾燥炉16の下流に水塗工ユニット20が更に配置されており、この水塗工ユニット20はウエブWが通過する際、燃焼抑制剤が塗工されたウエブWの表面とは反対側の裏面に水を塗工する。
 詳しくは、水塗工ユニット20は、走行経路L上のウエブWを挟んで配置されたグラビアローラ22及びピンチローラ24からなり、ウエブWがローラ22,24を通過する際、グラビアローラ22はウエブWの裏面全域に水を塗工する。ここでの水の塗工量は、例えば3~10g/m程度とすることが好ましい。
 更に、走行経路Lには水塗工ユニット20の下流にフィードローラユニット50、皺伸ばしローラ32及び乾燥ユニット30が順次配置されている。
 フィードローラユニット50は、走行経路L上のウエブWを挟んで配置されたフィードローラ51及びピンチローラ52からなり、ウエブWを一定の速度で走行させる。
 また、図3に示されるように、皺伸ばしローラ32はその外周面の左右に一対の螺旋凸部33がそれぞれ形成されている。これら螺旋凸部33は弾性を有するとともに、皺伸ばしローラ32の軸線方向中央位置を中心として左右対称をなし、対応するローラ端に向けて螺旋状に延びている。このような螺旋凸部33は皺伸ばしローラ32の外周面に螺旋溝を形成することにもなり、この螺旋溝の深さは皺伸ばしローラ32の中央から対応するローラ端に向けて徐々に増加され、そして、螺旋溝はローラ端側の溝壁のみが傾斜したV字の傾斜溝となっている。それ故、螺旋凸部33は対応する側のローラ端に向けて倒れ込むように弾性変形可能である。
 次に、図4を参照しながら、皺伸ばしローラ32の皺伸ばし機能について詳述する。
 ウエブWが皺伸ばしローラ32に到達すると、図4中、実線で示されるように、ウエブWの裏面は皺伸ばしローラ32の螺旋凸部33の先端に接触し始める。そして、ウエブWの走行が更に進むと、皺伸ばしローラ32に対するウエブWの巻付き力が増加することから、図4中、1点鎖線で示されるように、ウエブWは螺旋凸部33を弾性変形させ、これにより、螺旋凸部33を皺伸ばしローラ32の対応する側のローラ端に向けて倒れ込ませるように傾斜させ、また、螺旋凸部33は皺伸ばしローラ32の回転に伴い、そのローラ端に向けて皺伸ばしローラ32の軸線方向に変位する。
 更に、ウエブWの走行が進んでウエブWの巻付き力が増加すると、図4中、2点鎖線で示されるように螺旋凸部33の倒れ込みや軸線方向の変位が更に増大し、このような螺旋凸部33の倒れ込み及び変位は、ウエブWをその幅方向両側に向けて引き伸ばすように働く。そして、螺旋凸部33が形成する螺旋溝は前述したように皺伸ばしローラ32のローラ端に近くなればなる程、その深さが増大しているので、ローラ端に近い程、螺旋凸部33の倒れ込みもまた大きくなり、このことはウエブWに接する皺伸ばしローラ32の接触線をその軸線方向と平行ではなく円弧形状にすることから、接触線が実質的に伸ばされることになって、螺旋凸部33に接触するウエブWはその幅方向両側に良好に引き伸ばされる。
 この後、ウエブWの走行が更に進み、ウエブWの巻付き力が減少していくと、螺旋凸部33は自身の復元力により元の状態に戻ろうとすることから、このような螺旋凸部33の復動はウエブWをその幅方向裏側に引き戻すように働く。
 従って、ウエブWが皺伸ばしローラ32を通過する際、ウエブWに皺が生じていても、ウエブWはその幅方向に引き伸ばし及び引き戻しされるから、その皺は良好に除去される。しかも、乾燥炉16を通過したウエブWは皺伸ばしローラ32に到達する前に、その裏面全域に前述した水塗工ユニット20によって水が塗工されているので、ウエブWの皺は軟化した状態にある。この結果、前述した皺伸ばしローラ32はより効果的に皺を除去することができる。
 一方、ポスト乾燥器としての乾燥ユニット30は乾燥ローラ34と、一対の押圧ローラ36とからなる。乾燥ローラ34はヒータを内蔵したヒートローラであり、その外周面は所定の温度に加熱されている。また、乾燥ローラ34は可変速モータ45に連結されており、この可変速モータ45は乾燥ローラ34を前述のフィードローラ51の周速よりも速い周速で回転させ、これにより、乾燥ローラ34とフードローラ51との間の走行経路Lの部位におけるウエブWには乾燥ローラ34とフィードローラ51との間の周速差により所定の張力が付与される。一対の押圧ローラ36は乾燥ローラ34の外周面にウエブWを介して転接し、乾燥ローラ34に対するウエブWの巻付け角を決定する。
 一対の押圧ローラ36は乾燥ローラ34に対し連動して接離可能であり、この接離は例えば、以下の機構によって実現可能である。一対の押圧ローラ36は左右一対ずつのリンクアーム58a,58bの一端間に回転自在にしてそれぞれ取り付けられており、これらリンクアーム58a,58bはその長手方向中央にて共通の支持軸60に回動自在に支持されている。リンクアーム58aの他端同士は連結部材を介して連結される一方、リンクアーム58bの他端同士もまた連結部材を介して連結され、そして、連結部材同士はエアシリンダ54によって互いに接続されている。エアシリンダ54のピストンロッド56が伸長されると、リンクアーム58a、58bを介して一対の押圧ローラ36は、乾燥ローラ34から離れる方向へ移動し、乾燥ローラ34との間でのウエブWの挟み付けを解除する。一方、ピストンロッド56が収縮されると、一対の押圧ローラ36は乾燥ローラ34に向けて移動し、乾燥ローラ34との間にてウエブWを挟み込むことができる。
 ウエブWが乾燥ローラ34を通過する際、ウエブWは一対の押圧ローラ36間にて乾燥ローラ34の外周面に密着し、この外周面から熱を受けることで乾燥される。
 そして、走行経路Lには乾燥ユニット30の下流にレーザ型の変位センサ42及びバッキングローラ48が走行経路Lを挟んで配置されている。バッキングローラ48はウエブWの裏面に接触しながらウエブWの走行を案内する。
 一方、変位センサ42はバッキングローラ48上のウエブWから既知の間隔を存して離間し、バッキングローラ48を通過するウエブWと変位センサ42との間の距離を示すセンサ信号、つまり、後述するように皺の大きさを表すセンサ信号を出力する。
 具体的には、図5Aに示されているように、変位センサ42はリニアスライダ43に取り付けられており、このリニアスライダ43は変位センサ42をウエブWの幅方向に往復動させる。それ故、ウエブWの走行中、図5Bに示されるように変位センサ42はウエブWの幅方向斜めに往復動しながらウエブWの皺の大きさを自動的に測定する。詳しくは、ウエブWが2.5m/sの速度で走行するとき、変位センサ42は1m/sの速度でウエブWの幅方向に往復移動する。
 図6に示されているように、変位センサ42はコントローラ44に電気的に接続されており、このコントローラ44には前述した可変速モータ45もまた電気的に接続されている。コントローラ44は、変位センサ42からのセンサ信号を受けて、ウエブWにおける皺の残存状態を判定し、そして、この判定結果に基づき、必要に応じて可変速モータ45の速度制御、即ち、乾燥ローラ34の周速制御を実施し、ウエブWの張力を調整する。なお、コントローラ44にて、前述したエアシリンダ54の伸縮動作を制御することも可能である。
 詳しくは、コントローラ44は図7に示すフローチャートに従って可変速モータ45の回転速度を制御する。コントローラ44は、変位センサ42によるセンサ信号の入力を受け[ステップS1]、このセンサ信号に基づき、皺の高さ及びその位置を特定し、これら大きさ及び位置を記憶する[ステップS2]。ここでの皺の大きさは、図8に示されるように、バッキングローラ48の周面と変位センサ42との間の既知の間隔を基準とし、この基準間隔とセンサ信号から得られる距離との間のステップ的な差hで特定され、また、皺の位置はリニアスライド43の位置から特定することができる。
 この後、コントローラ44は変位センサ42による測定がウエブWの1幅分だけ完了した否かを判別し[ステップ3]、ここでの判別結果が偽(No)の場合、ステップ1,2を繰り返して実施する。ステップ3の判別結果が真(Yes)になると、コントローラ44は次のステップS4にて、記憶データに基づき、ウエブ1幅分における皺の総本数、皺の高さクラス毎の本数、皺の最大高さ等の皺残存状態を求める。ここで、皺の高さは例えば、15μm~、25μm~、45μm~、55μm~、70μm~の5つのクラスに分類される。
 そして、コントローラ44は、皺残存状態が許容値内であるか否かを判別し[ステップS5]、ここでの判別結果が真の場合、ウエブWにおける張力の減少が許容されるか否かを判別し[ステップS6]、ここでの判別結果が真の場合、ウエブWの張力減少信号を可変速モータ45に向けて出力する[ステップS7]。ステップS6での判別は、ステップS4にて求めた皺残存状態と許容値との間の偏差に基づいて実施される。
 ステップS7にて張力減少信号が出力されると、可変速モータ45の回転速度が減少される結果、乾燥ローラ34はウエブWに付与する張力を所定値だけ減少させる。
 逆に、ステップS6の判別結果が偽の場合、コントローラ44は制御が終了か否か、つまり、製造装置の停止か否かを判断する[ステップS8]。ここの判別結果が偽の場合、コントローラ44はステップS1以降を繰り返して実施する。
 一方、ステップS5の判別結果が偽の場合、コントローラ44は皺残存状態と許容値との間の偏差に基づいてウエブWの張力増加信号を可変速モータ45に向けて出力する[ステップS9]。この場合、可変速モータ45の回転速度が増加される結果、乾燥ローラ34はウエブWに付与する張力を所定値だけ増加少させる。この後、コントローラ44はステップS8の判別を繰り返す。
 そして、変位センサ42を通過したウエブWは巻取りリールに巻き取られ、この巻取りリールが巻上機に装置されることで低延焼シガレットの製造に供されるが、巻取りリールに巻き取ることなく、巻上機に直接に供給されてもよい。
 前述の説明から明らかなように、ウエブWは燃焼抑制剤の塗工処理及び乾燥処理を受けた後、その裏面全域に水が塗工されるので、乾燥処理にてウエブWに皺が発生していても、この皺を水の塗工により軟らかくすることができる。それ故、この後、ウエブWが皺伸ばしローラ32を通過することで、皺伸ばしローラ32はウエブWの皺伸ばし効果を十分に発揮することができる。
 また、皺伸ばしローラ32を通過した後、ウエブWが乾燥ローラ34を通過する際に乾燥されるとしても、ウエブWはその裏面全体に水が塗工されているので、ここでの乾燥処理にて発生するウエブWの皺は良好に抑制される。
 しかも、乾燥ローラ34の下流には変位センサ42が配置されているので、ウエブWに残存する皺の状態を定量的に測定し、この皺残存状態に基づき、乾燥ローラ34を介してウエブWに掛かる張力が調整されるので、ウエブWに残存する皺を効果的に除去でき、この結果、ウエブW、即ち、巻紙の品質は大きく向上する。
 本発明は上述した一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
 例えば、皺伸ばしローラ32及び乾燥ローラ34は複数段にして配置されていてもよい。
 更に、皺伸ばしローラ32は他の形式のタイプの皺伸ばし機能を有するローラであってもよい。
 また、巻紙製造装置1はフィードローラユニット50を備えていなくてもよく、水塗工ユニット20のグラビアローラ22がフィードローラユニット50の機能をも発揮する場合には、グラビアローラ22と乾燥ローラ34との間に周速差を発生させてウエブWに所定の張力を付与させてもよい。この場合、例えば、グラビアローラ22の周速を一定にして乾燥ローラ34の周速を調節してもよいし、反対に、乾燥ローラ34の周速を一定にしてグラビアローラ22の周速を調整するようにしてもよい。
 更に、本発明の製造装置及び製造方法は、低延焼シガレットの巻紙に限らず、塗工液による塗工処理、特に部分的な塗工処理を受ける包装紙や印刷紙等の塗工紙の製造に好適する。
 また、ウエブWが水を塗工される面は、塗工処理された面と同じ面であってもよい。
 更にまた、コントローラ44は変位センサ42からのセンサ信号に基づき、ウエブWの皺発生状況を収集して記録し、ウエブWの品質を把握するだけのものであってもよい。
1      巻紙製造装置
4      バンド
10     塗工ユニット
12     グラビアローラ
14     ピンチローラ
16     乾燥炉(プレ乾燥器)
18     ガイドローラ
20     水塗工ユニット
22     グラビアローラ
24     ピンチローラ
28     ガイドローラ
30     乾燥ユニット(ポスト乾燥器)
32     皺伸ばしローラ
33     螺旋凸部
34     乾燥ローラ
36     押圧ローラ
38     ガイドローラ
42     センサ(測定手段)
43     リニアスライダ(測定手段)
44     コントローラ(張力調整手段)
45     可変速モータ(張力調整手段)
46     通信線
48     バッキングローラ(測定手段)
50     フィードローラユニット
51     フィードローラ
52     ピンチローラ
54     エアシリンダ
56     アーム
58a,b  アーム
60     支持軸
L      走行経路
W      ウエブ

Claims (8)

  1.  塗工紙となるウエブの走行経路と、
     前記走行経路に配置され、前記ウエブの一方の面に塗工液を塗工する塗工液塗工ユニットと、
     前記塗工液塗工ユニットの下流に配置され、前記ウエブを乾燥するプレ乾燥器と、
     前記プレ乾燥器の下流に設けられ、前記ウエブの面全域に水を塗工する水塗工ユニットと、
     前記水塗工ユニットの下流に設けられ、前記ウエブを乾燥するポスト乾燥器と、
     前記水塗工ユニットと前記ポスト乾燥器との間に回転自在に設けられ、前記ウエブが通過する際、前記ウエブの皺を伸ばす皺伸ばしローラと、
     前記ポスト乾燥器を通過した後の前記ウエブの皺の状態を測定し、測定結果を出力する測定手段と、
     前記測定手段からの測定結果を受け取り、測定結果を管理する品質管理手段と
    を具備したことを特徴とする塗工紙の製造装置。
  2.  前記測定手段は、
     前記走行経路上の前記ウエブの前記一方の面から一定の間隔を存して配置され、走行中の前記ウエブとの間の距離を測定する変位センサと、
     前記間隔を維持しつつ、前記変位センサを前記ウエブの幅方向に往復動させるリニアスライダと
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の塗工紙の製造装置。
  3.  前記測定手段は、前記変位センサとの間にて前記走行経路を挟むように配置され、前記ウエブの走行を案内し且つ前記ウエブの前記他方の面を支持するバッキングローラを更に含むことを特徴とする請求項2に記載の塗工紙の製造装置。
  4.  前記皺伸ばしローラを通過する前記ウエブの張力を調整可能とする張力調整手段を更に具備し、
     前記品質管理手段は、前記測定手段にて測定した測定結果に基づき、前記張力調整手段を介して前記ウエブに付与すべき張力を制御することを特徴とする請求項3に記載の塗工紙の製造装置。
  5.  前記ポスト乾燥器は、前記ウエブが通過する際に前記ウエブを乾燥させる乾燥ローラを含み、
     前記張力調整手段は、前記乾燥ローラの周速を可変する可変速モータを含むことを特徴とする請求項4に記載の塗工紙の製造装置。
  6.  前記ポスト乾燥器は、前記乾燥ローラの周方向に離間して配置され、前記乾燥ローラの周面との間にて前記ウエブを挟み込む一対の押圧ローラを更に含むことを特徴とする請求項5に記載の塗工紙の製造装置。
  7.  塗工紙としてシガレットのための低延焼巻紙を製造するために、前記塗工液塗工ユニットは、前記ウエブに前記塗工液としての液状の燃焼抑制剤をウエブの走行方向に間欠的に塗工し、前記ウエブに前記燃焼抑制剤のバンドを形成することを特徴とする請求項1に記載の塗工紙の製造装置。
  8.  塗工紙となるウエブを走行経路に沿って走行させる過程にて、前記ウエブの一方の面に塗工液を塗工する塗工液塗工工程と、
     前記ウエブを乾燥するプレ乾燥工程と、前記ウエブの乾燥後、前記ウエブの面全域に水を塗工する水塗工工程と、
     前記水塗工工程の後、前記ウエブを乾燥するポスト乾燥工程と、
     前記水塗工工程と前記ポスト乾燥工程との間にて、皺伸ばしローラを使用して前記ウエブの皺を伸ばす皺伸ばし工程と、
     前記ポスト乾燥工程後の前記ウエブの皺の状態を測定する測定工程と、
     前記測定工程により測定された測定結果を受け取り、測定結果を管理する品質管理工程と
    を具備したことを特徴とする塗工紙の製造方法。
     
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