JP2005013837A - 塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置及び塗工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走行する被塗工材1の上方に配置され先端2cの吐出口から塗工液13を被塗工材1へと流下するスリットノズルに対して設けられ、上記のスリットノズル2の先端2cを清掃する、塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置であって、先端2cに付着した異物を払拭する払拭部材3と、払拭部材3を、被塗工材1の幅方向に往復移動させる、第1移動機構5とをそなえて構成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行する被塗工材へ塗工液を流下するスリットノズルに対して設けられ、上記のスリットノズルの先端をクリーニングする、塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置、及び、それを使用した塗工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
写真印画紙,磁気記録紙,感熱記録紙,感圧記録紙,インクジェット記録紙,熱転写記録紙及び顔料塗被紙等は、原紙(ウェブ)に所定の塗工液を塗工することにより製造される。図5はこのような塗工を行なうためのスリットノズルの一例を示す図である。
【0003】
このスリットノズル2は、図5に示すような横断面形状を有し、下方を走行するウェブ(被塗工材)1の全幅に対し塗工液13を流下するものである。スリットノズル2は、その内部に何れも略全幅に渡って形成されるマニホールド2a、及び、例えば1mm程度のスリット状の隙間(以下、ノズルギャップ又はギャップという)2bをそなえ、ギャップ2bはその上端がマニホールド2aに接続されるとともにその下端はスリット先端2cにまで達して、ウェブ1に対して塗工液13を流下するノズル口を形成している。マニホールド2aには、図示しない塗工液貯蔵タンクから圧送ポンプ等により塗工液13が圧送され、この圧送された塗工液13はギャップ2bを通りノズル先端2cからカーテン状の薄い液膜(以下、カーテン膜ともいう)となってウェブ1へと流下する。ウェブ1上に流下した塗工液13はウェブ1上で塗工液膜9を形成する。
この塗工液膜9の形成されたウェブ1は、図示しない乾燥機へと送られ、乾燥機により塗工液膜9がで乾燥されて、塗工工程が完了する。
【0004】
このような塗工工程では、ウェブ1に均一に塗工液膜を形成することが製品品質として大切であるため、ウェブに均一に塗工液膜を形成できるよう種々の技術が提案されている。
【0005】
例えば、特許文献1には、スリットノズルから流下された塗工液の縮流によりカーテン膜が破断してしまうことを防止できるよう、スリットノズルの両側部に可撓性ネックイン防止部材を垂下した技術が開示されている。
また、特許文献2には、スリットノズルよりもウェブ搬送方向上流側に気体室及び空気噴射手段をそなえた技術が開示されている。走行するウェブの周辺には、ウェブに伴われて空気の流れが発生するが(この空気を同伴空気という)、この技術では、ウェブ搬送速度の変化により発生する同伴空気量の変化を上記空気噴射手段の空気噴射量を調整することで吸収し、気体室の気圧を所定範囲内に制御することにより、スリットノズル周辺の条件を最適なものとして、塗工液膜とウェブ表面との間の微細な気泡の残留を防止し、塗工液膜の欠陥を防止するようにしている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−246300号公報
【特許文献2】
特開2001−276704号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術は、ウェブへの均一な塗工液膜の形成を阻害する要因(均一液膜阻害要因)として、塗工液の縮流や同伴空気の変化などを解決対象としたものであり、このような均一液膜阻害要因としては、この他にも、スリットノズル先端への塗工液の固まりや微細なゴミなどの異物の付着が挙げられる。
【0008】
異物がスリットノズル先端に付着するとノズル口からの塗工液の流下が阻害されてしまい、この結果、カーテン膜にスジ状のムラが発生したり(つまり装置幅方向に対してカーテン膜の厚みが不均一になったり)、カーテン膜が破断したりして、ウェブへの均一な塗工液膜の形成が阻害されてしまう。
また、異物の付着の他にも、塗工液吐出開始時には、スリットノズル先端の濡れが装置幅方向に対し不均一な場合には、この不均一な濡れにより、カーテン膜にスジ状のムラが発生することがある。
【0009】
スリットノズル先端に一旦付着した異物は、スリットノズルから流下する塗工液では除供されないことが多く、現状では、人手によりスリットノズル先端の清掃作業を行なっている。この作業では、作業者がスリットノズル近傍で作業を行なうことから、安全上、ウェブの搬送を止めるなど生産ラインを完全に停止する必要があり、また、人手による作業のため比較的長い作業時間となり生産効率を大幅に低下させてしまう虞がある。
【0010】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、人手を介さず効率的にクリーニング作業を行って、かかるクリーニング作業による生産効率の低下を抑制できるようにした、塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置及び塗工装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項1記載の本発明の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置は、走行する被塗工材の上方に配置され先端の吐出口から塗工液を該被塗工材へと流下するスリットノズルに対して設けられ、上記のスリットノズルの先端をクリーニングする、塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置であって、該先端に付着した異物を払拭する払拭部材と、該払拭部材を該被塗工材の幅方向に往復移動させる、第1移動機構とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【0012】
請求項2記載の本発明の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置は、請求項1記載の発明において、非作動中においては、該第1移動機構により、該払拭部材を、該吐出口から流下される塗工液に当たらないように、該吐出口から幅方向に外れた所定の退避幅方向位置まで移動させるように構成されたことを特徴としている。
【0013】
請求項3記載の本発明の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置は、請求項2記載の発明において、該払拭部材を、上記のスリットノズルの先端と接触する位置と、該吐出口から流下する塗工液に当たらないように該吐出口から該被塗工材の走行方向に外れた所定の退避走行方向位置との間で該走行方向に関して移動させる、第2移動機構をさらにそなえて構成されたことを特徴としている。
【0014】
請求項4記載の本発明の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置は、請求項3記載の発明において、該第2移動機構が、該払拭部材を上下方向に旋回させることによって該払拭部材を該被塗工材の走行方向に関して移動させるように構成されたことを特徴としている。
請求項5記載の本発明の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置は、請求項2〜4の何れか1項に記載の発明において、上記の所定の退避幅方向位置において該払拭部材を洗浄する払拭部材洗浄装置がそなえられたことを特徴としている。
【0015】
請求項6記載の本発明の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置は、請求項5記載の発明において、該払拭部材洗浄装置が、該払拭部材に払拭部材洗浄液を噴射する払拭部材洗浄液噴射手段と、該払拭部材を洗浄後の払拭部材洗浄液を回収する洗浄液回収手段とをそなえて構成されることを特徴としている。
請求項7記載の本発明の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置は、請求項1〜6の何れか1項に記載の発明において、該払拭部材により上記のスリットノズルの先端を払拭する前に予め上記のスリットノズルの先端にノズル洗浄液を噴射するノズル洗浄液噴射手段をそなえて構成されたことを特徴としている。
【0016】
請求項8記載の本発明の塗工装置は、走行する被塗工材の上方に配置されたスリットノズルの該吐出口から塗工液を該被塗工材へと流下して塗工を行なう、塗工装置であって、請求項1〜7の何れか1項に記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置をそなえて構成されたことを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(1)構成
図1〜図4は本発明の一実施形態としての塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置及び塗工装置ついて示す図であり、図1はその構成を示す模式的な側面視による断面図、図2はその模式的な正面図(ウェブ走行方向からみた図)、図3はその構成を示す模式的な側面視による断面図であってクリーニングパッドが退避旋回位置にある状態を示す図、図4はクリーニングパッド洗浄装置の構成を示す模式的な側面視による断面図である。なお、上述した従来技術で説明した部品は同一の符号を付しその説明を省略する。
【0018】
本実施形態の塗工装置は、図1に示すように、塗工装置用スリットノズル2と、そのクリーニング装置10と、塗工装置の各種作動を制御する制御装置20と、均一成膜センサ21とをそなえて構成されている(制御装置20及び均一成膜センサ21は図1にのみ示す)。
均一成膜センサ21は、ウェブ(被塗工材)1上の塗工液膜9の厚さがウェブ幅方向(図1において紙面に垂直な方向であり、以下、装置幅方向ともいう)に対し均一であるか否かを検出するものであり、この均一成膜センサ9からの検出情報は、制御装置20へと出力されるようになっている。制御装置20は塗工液膜9の厚さが不均一であることを示す信号が均一成膜センサ21から入力された場合には、ノズル先端2cに異物が付着している虞があるとして、スリットノズル2へ塗工液を圧送するポンプの作動を停止してスリットノズル2からの塗工液の流下を中断させた後、クリーニング装置10に作動開始指令を出力してノズル先端2cのクリーニングを行なわせるようになっている。
【0019】
なお、上記均一成膜センサの代わりにカーテン膜の厚さが装置幅方向に対し均一であるか否かを検出するカーテン膜センサを使用し、このカーテン膜センサによりカーテン膜の厚さが不均一であることが検出された場合にクリーニングを行なわせるように構成しても良い。
【0020】
さて、本実施形態のクリーニング装置10は、図1及び図2に示すように、クリーニングパッド(払拭部材)3と、クリーニングパッド3をウェブ1の幅方向に移動させるトラバース装置(第1移動機構)5とをそなえて構成されている。クリーニングパッド3は、一対のL字形状のアーム3a,3aを介してトラバース装置5に接続されており、トラバース装置5の作動を受けてスリットノズル2の先端2cに接触した状態で装置幅方向に移動し、スリットノズル先端に固着した異物を払拭するようになっている。クリーニングパッド3の材質は、例えばゴム等弾力性に富んだ物質である。
【0021】
トラバース装置5は、図2に示すようにクリーニングパッド駆動装置5a及び装置幅方向に延びるケーシング5bをそなえて構成されており、駆動装置5aは正逆回転可能なモータである。また、ケーシング5bは、スリットノズル2の両側面に取り付けられたクリーニング装置固定部材6により固定され支持されている。ケーシング5bの内部には、上記固定部材6に回転可能に支持されたネジ軸が挿通されており、上記モータ5aはこのネジ軸を回転駆動するものである。また、ネジ軸にはナットが螺合されており、クリーニングパッド3を取り付けられた上記アーム3cは、このナットを介してケーシング5bに装置幅方向に移動可能に取り付けられている(つまり、ケーシング5bはアームの装置幅方向への移動を案内するレールとしての機能を有している)。
【0022】
このような構成により、モータ5aによりネジ軸を回転駆動することで、ナット,アーム3c及びクリーニングパッド3を一体にネジ軸上を装置幅方向に移動させることができるようになっている。そして、モータ5aは上述の通り正逆回転可能なので、クリーニングパッド3をネジ軸上を往復運動させることができるようになっている。
【0023】
また、図2に示すように、ケーシング5b(及びネジ軸)の長さは、スリットノズル2及びウェブ1の全幅よりも両側に長く設定されており、塗工装置の通常の塗工作業中においては、ノズル先端2cからの塗工液の流下を阻害しないように、装置幅方向に対しスリットノズル2から外れた退避幅方向位置(図2に示す位置)とされる。
【0024】
そして、この退避幅方向位置には、クリーニング作業後のクリーニングパッド3を洗浄するためのクリーニングパッド洗浄装置(払拭部材洗浄装置)11がそなえられている。このクリーニングパッド洗浄装置11は、図4に示すように、クリーニングパッド洗浄ノズル(払拭部材洗浄液噴射手段)11aと洗浄排水受け皿(洗浄液回収手段)11bとをそなえて構成されており、クリーニングパッド洗浄ノズル11aは、クリーニングパッド3に、クリーニングパッド洗浄液(例えば水)を噴射するものであり、洗浄排水受け皿11bは、クリーニングパッド3を洗浄後の洗浄液(洗浄排水)を回収するためのものである。
【0025】
さて、ここでは、上記固定部材6,6とトラバース装置5との間には、図示しない旋回移動機構が介装されている。この旋回移動機構は、トラバース装置5を、クリーニングパッド3と一体にケーシング5bを中心に旋回移動して、クリーニングパッド3がノズル先端2cに接触する接触旋回位置(図3に二点鎖線で示す位置)と、ノズル先端2cからの塗工液の流下を阻害しないような、ウェブ走行方向に対しスリットノズル2から外れた退避旋回方向位置(図3に実線で示す位置)との間で移動させるようになっている。これは、旋回移動機構が、クリーニングパッド3を、スリットノズル2に接触する位置と、ノズル先端2cからの塗工液の流下を阻害しないような、ウェブ走行方向に対してスリットノズル2から外れた退避走行方向位置との間で移動させるウェブ走行方向移動機構(第2移動機構)として機能していると見ることができる。
【0026】
(2)作用・効果
本発明の一実施形態としての塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置及び塗工装置は上述したように構成されており、以下のようにしてスリットノズル先端のクリーニングが行なわれる。
【0027】
つまり、均一成膜センサ21により塗工液膜9の厚さが不均一であることが検出されると、制御装置20は、スリットノズルからの塗工液の流下を中断させるとともに(但し、ウェブ1の走行は続行させる)、モータ5aに作動指令を出力してトラバース装置5を作動させ、図2に示すように退避幅方向位置にあり、且つノズル先端2cと接触しうる接触旋回位置にあるクリーニングパッド3を、図2中の右端まで移動させる。これにより、ノズル先端2cの異物が払拭され、また、ノズル先端2cの濡れが均一化されるので、カーテン膜13を装置幅方向に均一にでき、ウェブ1上に塗工液膜9を均一に形成することが可能となる。
【0028】
また、ノズル先端2cのクリーニングを行なう際、スリットノズル2からの塗工液の流下を中断させるのに加え、従来技術では人手によりクリーニング作業を行なうことから、作業者の安全のため、ウェブ1の走行を停止させていた。これに対し、本実施形態では、クリーニング作業がクリーニング装置10により行われることから、クリーニング中においてもウェブ1の走行は続行させており、この結果、ウェブ1の走行を再開してウェブ走行速度を所定速度に上昇させるまでの期間が不要となる分、クリーニング作業に要する時間を短縮でき、クリーニング作業による生産効率の低下を抑制できるようになる。
【0029】
制御装置20は、その後、旋回移動装置を作動させ、クリーニングパッド3を退避旋回位置とさせた後、スリットノズル2からの塗工液の流下を再開させる。このようにクリーニングパッド3を退避旋回位置とすることにより、クリーニングパッド3が図2中の左端の退避幅方向位置まで戻るのを待たずして、塗工液の流下を再開できる。
【0030】
次いで、制御装置は、退避旋回位置となったクリーニングパッド3を退避幅方向位置まで退避させ、洗浄液噴射装置11aにより洗浄液を噴射させてクリーニングパッド3を洗浄する。これにより、洗浄された清潔なクリーニングパッド3により次回のノズル先端2cのクリーニングを効果的に行なえる。
そして、クリーニングパッド3は、次回のクリーニングまで退避幅方向位置で待機することとなる。
【0031】
(3)その他
なお、本発明は、上述した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することが可能である。
例えば、ノズル洗浄液噴射手段を設け、このノズル洗浄液噴射手段により予めノズル先端2cにノズル洗浄液を噴霧するようにしてもよい。これにより、クリーニングパッド3によるノズル先端2cに付着した固着物の払拭を、一層効果的に行なえるようになる。このようなノズル洗浄液噴射手段を使用した具体的な構成としては、クリーニングパッド3の移動と同期させ且つクリーニングパッド3よりも先行させて、一つのノズル洗浄液噴射手段を上記トラバース装置と同様の装置により洗浄液を噴射させながら装置幅方向に移動させるような構成や、位置固定のノズル洗浄液噴射手段を、装置幅方向に間隔をあけて複数設ける(例えばスリットノズル2に固定する)構成が挙げられる。
【0032】
また、クリーニングパッドはノズルリップ先端(スリット先端)2cの汚れを払拭するが、塗工液の固まりや微細なゴミは、ノズルリップ先端2cにだけではなく、ノズルリップ内部の隙間(ノズルギャップ2bの先端側)に堆積し、均一な塗工を阻害する場合がある。このようなノズルリップ内部の隙間の堆積物を払拭するために、クリーニングパッド3に対し進退可能に構成された、ノズルギャップよりも薄いスクレパーを、クリーニングパッド3に取り付けても良い。このような構成において、前記クリーニングパッド3が旋回移動機構により旋回接触位置に達した際、クリーニングパッド3から上記スクレパーを伸張させてノズルギャップ2b内に挿入した後、クリーニングパッド3と一体にトラバース装置5により往復運動させることにより、ノズルギャップ2b内の払拭を行なえるようになる。
【0033】
また、上記実施形態では、スリットノズル先端2cのクリーニングを行なう際に、スリットノズル2cによる塗工液13の流下を中断させるようにした例を説明したが、クリーニングの際に塗工液13の流下を中断させないように構成しても良く、この場合、均一成膜センサ21により塗工液膜9の厚さが均一に戻ったか判断しながらクリーニングを行なえるようになる(塗工液膜9の厚さが均一に戻るまでクリーニングが行なわれるようになる)。
【0034】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、スリットノズルの先端に接触した状態で払拭部材を第1移動機構により被塗工材の幅方向へ移動させることで、先端に付着した異物を払拭することができるので、人手を介さず効率的にクリーニング作業を行って、かかるクリーニング作業により生産効率の低下を抑制できるようになる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置及び塗工装置の構成を示す側面視による模式的な断面図である。
【図2】本発明の一実施形態としての塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置及び塗工装置の構成を示す模式的な正面図である。
【図3】本発明の一実施形態としての塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置及び塗工装置の構成を示す側面視による模式的な断面図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかるクリーニングパッド洗浄装置の構成を示す側面視による模式的な断面図である。
【図5】従来の塗工装置用スリットノズルの構成を示す側面視による模式的な断面図である。
【符号の説明】
1 ウェブ(被塗工材)
2 塗工装置用スリットノズル
2a マニホールド
2b ギャップ
2c ノズル先端
3 クリーニングパッド
3a アーム
5 トラバース装置
5a モータ(駆動装置)
5b ケーシング
9 塗工液膜
10 塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置
11 クリーニングパッド洗浄装置
11a 洗浄液噴射手段
11b 洗浄排水受け皿(洗浄液回収手段)
20 制御装置
21 均一成膜センサ
13 塗工液
Claims (8)
- 走行する被塗工材の上方に配置され先端の吐出口から塗工液を該被塗工材へと流下するスリットノズルに対して設けられ、上記のスリットノズルの先端を清掃する、塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置であって、
該先端に付着した異物を払拭する払拭部材と、
該払拭部材を該被塗工材の幅方向に往復移動させる、第1移動機構とをそなえて構成された
ことを特徴とする、塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置。 - 非作動中においては、該第1移動機構により、該払拭部材を、該吐出口から流下される塗工液に当たらないように、該吐出口から該幅方向に外れた所定の退避幅方向位置まで移動させるように構成された
ことを特徴とする、請求項1記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置。 - 該払拭部材を、上記のスリットノズルの先端と接触する位置と、該吐出口から流下する塗工液に当たらないように該吐出口から該被塗工材の走行方向に外れた所定の退避走行方向位置との間で該走行方向に関して移動させる、第2移動機構をさらにそなえて構成された
ことを特徴とする、請求項2記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置。 - 該第2移動機構が、該払拭部材を上下方向に旋回させることによって該払拭部材を該被塗工材の走行方向に関して移動させるように構成された
ことを特徴とする、請求項3記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置。 - 上記の所定の退避幅方向位置において該払拭部材を洗浄する払拭部材洗浄装置がそなえられたことを特徴とする、請求項2〜4の何れか1項に記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置。
- 該払拭部材洗浄装置が、該払拭部材に払拭部材洗浄液を噴射する払拭部材洗浄液噴射手段と、該払拭部材を洗浄後の払拭部材洗浄液を回収する洗浄液回収手段とをそなえて構成されることを特徴とする、請求項5記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置。
- 該払拭部材により上記のスリットノズルの先端を払拭する前に予め上記のスリットノズルの先端にノズル洗浄液を噴射するノズル洗浄液噴射手段をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置。
- 走行する被塗工材の上方に配置されたスリットノズルの吐出口から塗工液を該被塗工材へと流下して塗工を行なう、塗工装置であって、
請求項1〜7の何れか1項に記載の塗工装置用スリットノズルのクリーニング装置をそなえて構成された
ことを特徴とする、塗工装置。
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