JPH0226182B2

JPH0226182B2 -

Info

Publication number: JPH0226182B2
Application number: JP18729284A
Authority: JP
Inventors: Taiji Mori
Original assignee: Honshu Paper Co Ltd
Current assignee: Honshu Paper Co Ltd
Priority date: 1984-09-08
Filing date: 1984-09-08
Publication date: 1990-06-07
Also published as: JPS6166115A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、トランスフアロールコーターにお
いて、アプリケーターロール上に形成された塗料
層中の水分量を計測することにより連続走行中の
ウエブの塗布量を間接的に計測する方法に関す
る。

［従来の技術］近年抄紙機のドライヤー群の途中にトランスフ
アロールコーターを配置し、ここで表面サイズ液
を塗布したり、塗料を塗布することが行われてお
り、これに伴いオンラインで塗布量を計測する技
術の高度化が要求されている。ゲートロールコー
ターのごとき計量ロールを有するトランスフアロ
ールコーターでの塗布量をオンラインで測定する
方法を要約すると次のとおりである。

一定時間における塗料の消費量より測定す
る。この方法は、５分間とか10分間という比較
的短い時間で、ある間隔をおいて測定できるが
精度が極めて低く、表、裏それぞれの塗布量お
よび幅方向の塗布量プロフアイルは全く不明で
ある。塗料の消費速度の精度をあげるために計
量槽を設け、ロードセル等で実重量を測定する
ことにより精度をあげることは可能であるが
表、裏それぞれの塗布量を知るには、供給およ
び戻り系を全く別個に設置する必要がある。ま
た、この計測時間中は塗料供給、戻り系がクロ
ーズドとなるため計測時間を長くして精度をあ
げようとすると塗料物性が変化し、操業上の外
乱になる欠陥がある。

原紙米坪と塗布紙米坪との差より測定する。
この方法は塗布前・後のウエブの坪量（絶乾
量）の変化を、例えば米坪計を利用して測定す
る。ウエブ表、裏の各塗布量は不明である。
又、クリアコートの場合、その塗布量の測定は
出来ない。

［発明が解決すべき問題点］塗料の消費量より表、裏それぞれの塗布量を測
定するの場合は表、裏それぞれの塗料の供給系
を独立させ、それぞれの消費量を計測するという
方法をとれば、不可能ではないが設備面で複雑と
なり、かつ単一系に比較し、非常に高価なものと
なる。かつ塗料の消費量からの方法では、幅方向
の塗布量のプロフアイルを検出することは不可能
であり、幅方向に不均一な塗布量の場合、操業上
および品質面で大きな問題となる。

トランスフアロールコーターはシート表、裏を
同時に塗布する場合が多い。の方法では全体の
塗布量を測定できても、表、裏それぞれの塗布量
を測定することは出来ない。

そこで本発明は、米坪計のように塗布前後のウ
エブ坪量の変化を検出して塗布量を測定するもの
でなく、アプリケーターロール上に形成された塗
料層中の水分量を非接触式に検出することにより
オンラインでのウエブ各面の塗布量測定を正確に
行なうことを目的としている。

［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明はトランスフ
アロールコーターにおけるアプリケーターロール
上に形成される塗料層中の水分量を非接触で計測
し、ウエブへの塗料の転移前、後の差より、ウエ
ブへの塗料の転移量を測定し、ウエブ塗布量とし
てオンラインで計測するものである。

本発明においてアプリケーターロールからウエ
ブへの塗料の転移率が一定の場合には、転移後の
検出を省略し、転移前の検出だけとしてもよい。
更に、表、裏何れか一方だけの塗布量を測定する
場合も本発明に含まれることは勿論である。

本発明に利用される水分量の検出手段として
は、赤外線、放射線（ベーター線）、マイクロ波
等をエネルギーとする非接触型の水分計である。
ここでプロセス用赤外線水分計（千野製作所製
IR−３型）を用いた場合の測定値と塗布量との
相関関係について検討した結果を述べる。

使用塗料として濃度50％と55％の２水準のもの
を用意し、アプリケーターロールと同質のゴム板
上にマイヤバー（使用番手＃０、＃４、＃５、＃
８、＃ 10、＃ 14、＃ 16）によりそれぞれの塗料を
塗布し、検出器（赤外線水分計）で塗布前後の指
示値を測定すると同時に、その時のウエツト塗布
量を測定して赤外線水分計による吸収率と実際の
水分量との相関を求めたところ、第２図のように
直線的関係にあることを確めた。また、濃度50％
および55％の塗布のそれぞれについて塗布量（絶
乾塗布量）と赤外線水分計吸収率との関係を求め
たところ、第３図および第４図示すような結果を
得た。第２図からわかるようにm²当りに換算した
水分量と赤外線水分計の変動とは、非常に相関が
高い。相関係数は、0.99であり、これから求めた
塗布量との相関も同様であり、塗布量計測用とし
て十分利用可能である。また、第３図、第４図よ
り明らかなように、塗料濃度が変つてもm²当り水
分量と赤外線水分計指示値との関係は一定とな
る。従つて、水分計指示値とm²当り水分量との検
量線を求めておけば、その時の塗料濃度から塗布
量を測定できる。

［実施例］第１図は本発明方法をトラスフアロールの１つ
であるゲートロールコーターの塗布量計測に使用
した場合の側面図である。図中１はウエブ、２
ａ，２ｂはトツプおよびボトムアプリケーターロ
ール３ａ，３ｂはインナーロール、４ａ，４ｂは
アウターロール、５ａ，５ｂは塗液給器、６，
７，８，９は検出器（赤外線水分計）である。

塗液給器５ａ，５ｂから供給された塗料は、ゲ
ートロールを形成するインナーロールとアウター
ロールの上部に貯えられ、両ロールのクリアラン
スで供給量が規制され、インナーロールおよびア
プリケーターロールの周速によつて塗布量が決定
される。アプリケーターロール２ａ，２ｂ上に形
成された塗料層は両者が形成するニツプのところ
でウエブに一部が転移し、一部は転移せずに再び
それぞれのインナーロール３ａ，３ｂと接触し新
たな塗料層がアプリケーターロール上に形成され
る。従つてアプリケーターロールの塗料層の転移
前と転移後の塗料中に含まれる水分量を各検出器
６，７，８，９で計測すれば、その差と塗料中の
水分率よりウエブ塗布量を測定できる。

図示例は検出器として二色赤外線水分計をトツ
プおよびボトムアプリケーターロール２ａ，２ｂ
の塗布前および後に、それぞれ各１基計４基設置
し、表、裏について塗料層の水分率を検出し、塗
布前後の水分率差を求めて各ウエブ塗布量を測定
しているが、アプリケーターロールからウエブへ
の塗料の転移率が一定の場合には転移後の検出は
必要ない。また、ウエブ表、裏どちらか一方だけ
の検出で差支えないときには他方の検出器を省略
することができる。上記何れの場合もそれぞれの
検出器を幅方向にスキヤンさせることにより幅方
向の塗布量プロフアイルも計測できる。通常アプ
リケーターロールの周速を一定にしておき、計測
結果を所定の塗布量以下の場合には、インナーロ
ール３ａ，３ｂの周速を増加させ、塗布量が設定
値以上の場合にはインナーロールの周速を小さく
して設定範囲内の塗料を塗布するように操作する
ものである。

実験例次に試験用ゲートロールコーターについて実験
した結果について述べる。

第５図は、片面塗布のゲートロールコーターの
概略図であつて、インナーロール３とアウターロ
ール４とによつてゲートロールが形成され、イン
ナーロール２の内側にアプリケーターロール２を
配置し、ウエツブ１をはさんでバツクアツプロー
ル１０が配置されている。またアプリケーターロ
ール２の上部に塗布前の塗料層の水分を計測する
検出器６を設ける。

上記ゲートロールコーターを用いて赤外線水分
計の指示値と塗布量との関係を次のようにして求
めた。

塗料配合および物性は次の通りである。

カオリン（USクレー） 100部分散剤 0.2部 NaOH 0.2部 SBRラテツクス 15部酸化澱粉５部塗料濃度 55％Ｂ型粘度 1.300cp 上記配合の塗料を塗料給器５よりゲートロール
上に供給し、塗布速度（アプリケーターロール速
度）300ｍ／min（一定）とし、アプリケーターロ
ールに対するインナーロール周速比を30〜95％範
囲で制御しながら原紙１上に塗布した。赤外線水
分計（検出器）でアプリケーターロール上の水分
を赤外線吸収率（％）で測定すると同時にウエツ
ブ（55ｇ／m²中質系原紙）へ塗布し、その時の塗
布量を測定したところ、第６図のグラフを得た。
これより明らかな通り実際のアプリケーターロー
ル上に設置した赤外線水分計の指示値と、そのと
きの原紙に塗布された塗布量との間に高い相関関
係があることが認められた。この場合、塗布前の
アプリケーターロール上の塗料層水分のみを検出
しているため、塗料が紙に転移した後のアプリケ
ーターロール上の水分量は測定しないことになる
が、原紙等他の条件が一定であれば、塗布後のア
プリケーターロール上の塗料層水分量を検出した
うえ、差引く方式をとらずとも、テスト的には精
度の高い結果が得られる。但し、実機操業の場合
には、テストに比べ外乱が多くなることから、塗
布前後の水分量から塗布量を測定する方が好まし
い。

［発明の効果］本発明の計測方法の効果は次の通りである。

(1) ウエブ塗布量計測の新しい方法を提供する。
アプリケータロール上の塗料層の単位面積当り
の水分量を計測してウエブに転移される塗布量
を測定するものである。ウエブ自体の重量分布
とは無関係に塗料の塗布量、及びその分布を管
理することが出来る。

(2) ウエブの表、裏面に同時に、又は近接して塗
料が塗布される場合、本発明の効果は著しい。
表、裏各面の塗布量、及びその分布を計測出来
るからである。従来のトランスフアロールコー
ターではかかる表、裏別々の塗布量管理手段は
なかつた。

(3) サイズ剤塗布等のクリアコートにおいても、
その塗布量を測定することが出来る。従来の方
法では、塗布後のウエブの絶乾重量を測定する
ため塗布前後の重量変化が少なく、測定が難し
かつた。本発明においては、塗布前のアプリケ
ータロール上の塗料層の水分量が対象であるた
め、クリアコートの塗布量管理も容易となる。

(4) 塗布量管理の完全自動化が容易である。アプ
リケータロール上の塗料層の水分量を測定し、
その指示値でコーターの計量手段を制御するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の１例を示
す側面図、第２図は塗料中水分量と赤外線水分計
の指示値との関係を示す線図、第３図および第４
図は濃度50％および55％における塗布量と赤外線
水分計の指示値との関係を示す線図、第５図は試
験用ゲートロールコーターの側面図、第６図は第
５図のロールコーターを用いて赤外線水分計指示
値と塗布量（片面）との関係を求めた場合の線図
である。１……ウエツブ（原紙）、２，２ａ，２ｂ……
アプリケーターロール、３，３ａ，３ｂ……イン
ナーロール、４，４ａ，４ｂ……アウターロー
ル、５，５ａ，５ｂ……塗液給器、６，７，８，
９……検出器。

Claims

【特許請求の範囲】１トランスフアロールコーターのアプリケータ
ーロール上に形成される塗布前塗料層中の水分量
を非接触式に検出して連続走行中のウエブの塗布
量を間接的に測定することを特徴とするトランス
フアロールコーターにおける塗布量の計測方法。２アプリケーターロールにおける塗布前後の塗
料層中の水分量の差を求めて連続走行中のウエブ
の塗布量を間接的に測定する特許請求の範囲第１
項記載のトランスフアロールコーターにおける塗
布量の計測方法。３連続走行中のウエブの両面に塗布するロール
コーターにおいて、トツプおよびボトムアプリケ
ーターロールの前記ウエブへの転移前後における
塗料層の水分量を検出し、ウエブ表裏の塗布量を
各別に測定することからなる特許請求の範囲第１
項又は第２項記載のトランスフアロールコーター
における塗布量の計測方法。