JP2006247559A - カーテン式コータ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、ウェブ面に２層の塗工を行うに際して、余分な塗料を個別に分離して回収できるとともに、塗料カーテンエッジの安定化を図り、均一な塗工を行い得るカーテン式コータを提供することにある。
【解決手段】 本発明に関わるカーテン式コータ１０は、塗料供給装置Ｎが、ウェブｗに対して幅方向外側において、２種の塗料ｔa、ｔbの流路１１a、１２a外側に配設される両側リップＮ2、Ｎ2の先端部Ｎ21、Ｎ21よりウェブｗ側に突出する先端部Ｎ11を有するとともに２種の塗料ｔa、ｔbの流路１１a、１２a間に配設される中央リップＮ1を具え、かつ、中央リップＮ1の先端部Ｎ11に当接して、塗料供給装置Ｎより噴出された２種の余分な塗料ｔa1、ｔb1をそれぞれ個別に分離する凸状の塗料分離手段ｐbを備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ウェブ面上に塗料を２層に塗布する塗工機であるカーテン式コータに関する。

カタログなどの一般印刷用紙および感圧用紙、感熱用紙、自動改札用のキップ等に用いられる塗工紙は、一般に後計量型コータ(ブレードコータなど)によって原紙であるウェブの面上に塗料を塗布後、計量されて生産されている。 このような塗料の塗布を行う機械を一般に塗工機と称している。

従来、塗工機は、ウェブの面上に塗料を一度塗った後に計量するポストメタリング方式が主流であった。

ところが、近年においては、後計量型塗工機を用いる塗料の塗布工程に代わって、概念的要部側断面図の図４に示すように、矢印方向に搬送されるウェブｗに対して上方のカーテンヘッド１０１から塗料ｔaを噴出して塗料カーテンcaを形成してウェブｗ面上に塗料ｔaを塗布するカーテン式の塗工装置１００が用いられている。

なお、本願に係る文献公知発明として、下記の特許文献がある。
特許出願公告 昭６３−２３号公報 実開平０４−１３１７００号公報

ところで、上述のカーテン式の塗工装置を用いてウェブｗ面上に２層の塗料ｔb、ｔcを塗布する方法として、２通りの塗工方法がある。

第１の塗工方法は、概念的要部側断面図の図５に示すように、矢印方向に搬送されるウェブｗに対して上方のカーテンヘッド２０１、２０２から塗料ｔb、ｔcを噴出してそれぞれ１層の塗料カーテンcb、ｃcを個別に作り、ウェブｗ面上に塗料ｔb、ｔcを２層に塗布する。 この塗布工程においては、ウェブｗ面に塗布した第１層目の塗料ｔbが乾燥しないうちに、第２層目の塗料ｔcを塗布する。

しかしながら、この塗布方法においては、カーテンヘッド２０１、２０２から噴出する塗料ｔb、ｔcが少ない、例えば、４〜６リットル／分・ウェブ幅ｍより少ない場合には、塗料カーテンcb、ｃcが弱くカーテンが正常に形成できないことが生じる。 或いは、塗工装置２００廻りで風が吹いた場合には、塗料カーテンcb、ｃcが揺れて正常な塗工が阻害されることがある。

第２の塗工方法は、概念的要部側断面図の図６(ａ)、図６(ａ)のＡ方向矢視図の図６(ｂ)に示すように、カーテンヘッド３０１、３０２により２層状の塗料カーテンcd、ｃeを、予め形成し、２層の塗料カーテンcd、ｃeにより矢印方向に搬送されるウェブｗに対して塗工を行う。

この塗工方法では、２層の塗料カーテンcd、ｃeを形成するため、両カーテンcd、ｃeの流量が合算され、例えば、各塗料カーテンcd、ｃeそれぞれの流量が５リットル／分・ウェブ幅ｍの場合には、全流量が１０リットル／分・ウェブ幅ｍと大きくなり慣性力が増加して、塗料カーテンが強く安定化して正常な塗工が行える。

しかしながら、図６(ｂ)に示すように、ウェブ幅ｗsよりカーテン幅csを広くして塗工を行うカーテン式コータ３００では、ウェブ幅ｗsからはみ出す部分のカーテンは、カラー回収パンｃp1で受けたとき、図６(ａ)に示すように、２つの塗料ｔd、ｔeが混合してしまう。 そのため、特性の異なる塗料を塗工するときは、この混合した塗料ｔd、ｔeの再利用が困難であり生産ロスとなる。

これに対して、前述の第１の塗工方法においては、完全に塗料カーテンcb、ｃcが分離しているため、それぞれの塗料ｔb、ｔcを別々に回収できる。

このように、両方法とも一長一短があり、２層の塗布を行うカーテン式コータに問題があるのが現状である。

本発明は上記実状に鑑み、ウェブ面に２層の塗工を行うに際して、塗料カーテンエッジ部の余分な塗料を分離して回収できるとともに、塗料カーテンエッジの安定化を図り、均一な塗工を行い得るカーテン式コータの提供を目的とする。

上記目的を達成するべく、本発明の請求項１に関わるカーテン式コータは、搬送されるウェブの上面に向って塗料供給装置から２種の塗料を噴出して２層状の塗料カーテンを形成し、前記ウェブ面上に２層の塗料を塗布するカーテン式コータであって、前記塗料供給装置は、ウェブに対して幅方向外側において、２種の塗料の流路外側に配設される両側リップの先端部よりウェブ側に突出する先端部を有するとともに前記２種の塗料の流路間に配設される中央リップを具え、かつ、前記中央リップの先端部に当接して、前記塗料供給装置より噴出された２種の余分な塗料をそれぞれ個別に分離する凸状の塗料分離手段を備えている。

本発明の請求項２に関わるカーテン式コータは、請求項１に記載のカーテン式コータにおいて、前記塗料分離手段をウェブ幅方向に移動させる第１移動装置をさらに備えている。

本発明の請求項３に関わるカーテン式コータは、請求項１または請求項２に記載のカーテン式コータにおいて、前記塗料分離手段のウェブ側に配設され、前記塗料カーテンのエッジ部を沿わせる板状のガイド手段をさらに備えている。

本発明の請求項４に関わるカーテン式コータは、請求項３に記載のカーテン式コータにおいて、前記ガイド手段をウェブ幅方向に移動させる
第２移動装置をさらに備えている。

以上、詳述した如く、本発明の請求項１に関わるカーテン式コータによれば、塗料供給装置は、ウェブに対して幅方向外側において、２種の塗料の流路外側に配設される両側リップの先端部よりウェブ側に突出する先端部を有するとともに前記２種の塗料の流路間に配設される中央リップを具え、かつ、前記中央リップの先端部に当接して、前記塗料供給装置より噴出された２種の余分な塗料をそれぞれ個別に分離する凸状の塗料分離手段を備えるので、塗布に用いられることのない余分な塗料をそれぞれ個別に分離して回収できる。

そのため、回収した塗料を再利用でき、塗布工程における塗料ロスを可及的に減少することができる。

本発明の請求項２に関わるカーテン式コータによれば、塗料分離手段をウェブ幅方向に移動させる第１移動装置を備えるので、ウェブの幅に応じて塗料分離手段をウェブ幅方向に移動させて、ウェブ幅寸法の大小に拘らず余分な塗料をそれぞれ個別に分離して回収できる。

本発明の請求項３に関わるカーテン式コータによれば、塗料分離手段のウェブ側に配設され、塗料カーテンのエッジ部を沿わせる板状のガイド手段をさらに備えるので、塗料カーテンエッジ部の安定化が図れる。

本発明の請求項４に関わるカーテン式コータによれば、ガイド手段をウェブ幅方向に移動させる
第２移動装置をさらに備えるので、塗布されるウェブの幅に応じてガイド手段をウェブ幅方向に移動して、塗布されるウェブの幅の大小に拘らず、塗料カーテンエッジ部の安定化が図れる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明を適用した実施例のカーテン式コータ１０を示す概念的正面図であり、図２(ａ)、(ｂ)は、それぞれ図１のＢ−Ｂ線断面図、図１のＣ−Ｃ線断面図である。

カーテン式コータ１０は、塗料供給装置Ｎにおける第１カーテンヘッド１１内の塗料ｔaおよび第２カーテンヘッド１２内の塗料ｔbをそれぞれ噴出し、２層状の塗料カーテンca、ｃb(図２(ａ)参照)を形成して、矢印方向に搬送されるウェブｗ面上に２層の塗料ｔa、ｔbを塗布している。

このカーテン式コータ１０は、２層状の塗料カーテンca、ｃbを、図１に示すように、ウェブ幅ｗsより広い幅で噴出することによりその央部域に塗料カーテンの安定域を作り、均一な塗料カーテンにより塗工を行っている。

なお、図２(ａ)に示すように、第１カーテンヘッド１１および第２カーテンヘッド１２のそれぞれの流路１１a、１２aが互いになす角θは、１５〜３０°に設定されている。 この角θが、余り大きいと塗料供給装置Ｎの寸法が過大になるため、所定値内であることが望ましい。

また、図１、図２(ｂ)に示すように、ウェブｗ面の塗工に用いられないウェブｗの幅方向外側の余分な塗料ｔa1、ｔb1はそれぞれ個別に分離して、それぞれ専用の回収カラーパンｃp1、ｃp2で受けている。

こうして、回収された塗料ｔa1、ｔb1は、それぞれの塗料ｔa、ｔbの供給タンク(図示せず)に戻され、第１カーテンヘッド１１、第２カーテンヘッド１２にそれぞれ再循環され再び供給されている。

これらの塗布に用いられる塗料ｔa、ｔbと、塗布に用いられず個別に分離される余分な塗料ｔa1、ｔb1との安定性を増すために、図１に示すように、塗料カーテンca、ｃbのエッジ部を沿わせる板状のガイドプレート(ガイド手段)ｇp、ｇpを配設している。

このガイドプレートｇp、ｇpは、塗料カーテンca、ｃbを安定化させるとともに、塗布に用いられる塗料ｔa、ｔbと塗布に用いられず個別に分離される余分な塗料ｔa1、ｔb1とを区分けしている。

すなわち、ウェブの幅方向外側に配設した可動なガイドプレートｇp、ｇpにより塗布されるウェブｗの幅ｗsに合わせてウェブｗ面の塗工に直接、用いられる塗料カーテンca、ｃbの幅を最適に調整している。

このガイドプレートｇp、ｇpは、柔軟性のあるフィルム等で製造され、表面はカーテンの液流れに抵抗を与えないように滑らかなもので構成される。

本実施例においては、例えば、５０〜１００μｍ厚のポリポロピレンのフィルムを黄銅またはアルミの薄板に貼り合せて、塗料カーテンca、ｃbをポリポロピレンのフィルムに沿わせることにより、塗料ｔa、ｔbの流れを良くして安定な塗料カーテンca、ｃbを得ている。

このように、塗料カーテンca、ｃbに接触するガイドプレートｇpは、ガイドプレートｇpとの接触域での塗料ｔa、ｔbの流れが良くなり塗料カーテンca、ｃbの乱れが防止されるように、摩擦係数が低く、滑らかな平面状態をもつ部材が好適である。

なお、図１に示すように、塗料カーテンca、ｃbエッジ部とガイドプレートｇpとの接触域では、カーテンの乱れが幾分生じるため、ウェブｗとガイドプレートｇp間に寸法ｄ1(＝３〜５ｍｍ)の空隙をとり、この間の塗布に用いられない塗料ｔa2、ｔb2は、カラー回収パンｃp3で受けている。

なお、ガイドプレートｇpは、ポリポロピレンのフィルムと薄い金属板とで構成しているため、ガイドプレートｇpを曲げて塑性変形させ、安定な塗料カーテンを得るに最適なガイドプレートｇpの形状を容易に得ることができる。

図３(ａ)は、図２(ｂ)に示す中央リップＮ1、分離プレートｐb廻りの拡大図である。

一方、塗布に用いられない余分な塗料ｔa1、ｔb1を、それぞれ個別に分離するための構成として図２(ｂ)、図３(ａ)に示す構成が採用されている。

すなわち、２層の塗料供給装置Ｎの流路１１a、１２a間に配設される中央リップＮ1の先端部Ｎ11が、流路１１a、１２a外側の両側のリップＮ2、Ｎ2の先端部Ｎ21より、ウェブｗ側に向け下方に０．５〜１０ｍｍ程度(図３(ａ)の寸法ｄ)突設されている。 なお、中央のリップＮ1の先端部Ｎ11が、両側のリップＮ2、Ｎ2の先端部Ｎ21、Ｎ21より下方のウェブｗ側に突出する寸法ｄは、この数値に限定されることはなく、１０ｍｍを越えてもよい。

そして、この中央リップＮ1の先端Ｎ11部に、曲率をもって突出した形状の分離プレート(塗料分離手段)ｐbを当接させて、噴出された２種の塗料ｔa、ｔbを空間的に分離して塗料ｔa、ｔbが混合しないようにして個別に分離している。

図３(ａ)に示すように、中央リップＮ1および分離プレートｐbによって混合されることなく分離された余分な塗料ｔa1、ｔb1は、それぞれ分離プレートｐb上を流れ、貯留受けｐc1、ｐc2へ落ちる。

塗料ｔa1、ｔb1を受ける貯留受けｐc1、ｐc2は、図１に示すように、それぞれ専用の回収パンｃp1、ｃp2に向けて下降する傾斜を有するため、貯留受けｐc1内の塗料ｔa1および貯留受けｐc2内の塗料ｔb1は、それぞれ専用の回収パンｃp1、ｃp2内に流れ回収されている。

ここで、図３(ａ)に示すように、分離プレートｐbの中央リップＮ1の先端部Ｎ11への当接による中央リップＮ1の損傷を防止するために、分離プレートｐbにゴムシート、樹脂材等の弾性材(塗料分離手段)ｐb1を貼り付けている。 なお、弾性材ｐb1を用いることなく、分離プレートｐb自体を弾力性のあるもので構成してもよい。

また、本実施例においては、分離プレートｐbと貯留受けｐc1、ｐc2とを、ステンレス鋼板を折り曲げて一体に構成した場合を例示しているが、図３(ｂ)に示すように、分離プレート(塗料分離手段)ｐb2と、貯留受けｐc11、ｐc21とを別体に構成してもよい。 このように、分離プレートが中央リップＮ1の先端部Ｎ11に当接するように突出して余分な塗料ｔa1、ｔb1をそれぞれ個別に分離する構成であれば、分離プレート、貯留受け等の部材の構成は、適宜選択可能である。

加えて、上述の分離プレートｐb、貯留受けｐc1、ｐc2等を幅方向に移動させる第１移動装置と、ガイドプレートｇp、ｇpを幅方向に移動させる第２移動装置とを備えている。

これらの移動装置により、塗工すべきウェブｗの幅寸法が変わった場合にも、ガイドプレートｇp、ｇpおよび分離プレートｐb、貯留受けｐc1、ｐc2等をウェブｗ幅方向に移動させて最適に調整し、塗料カーテンca、ｃbのエッジ部の安定化を図るとともに、余分な塗料ｔa1、ｔb1をそれぞれ個別に分離して回収することができる。

なお、これらの移動装置は、ガイドプレートｇp、ｇp、分離プレートｐb、貯留受けｐc1、ｐc2等を一体に移動する一つの構成とすることも可能であり、移動装置の構成態様は適宜、選択できる。

上記構成によれば、余分な塗料ｔa1、ｔb1は、中央リップＮ1、分離プレートｐb等により個別に分離され専用の回収パンｃp1、ｃp2に回収され再利用に供されるので、混合して廃棄せざるを得ない塗料が減少し、塗料ロスが可及的に減少する。

また、塗料カーテンca、ｃbのエッジ部をガイドプレートｇp、ｇpに沿わせることにより、塗料カーテンca、ｃbのエッジ部が安定化し、ウェブｗ幅に対して最適な塗料カーテンca、ｃbの幅を調整でき、均一な塗工が行える。

また、ガイドプレートｇp、ｇp、分離プレートｐb、ｐbおよび貯留受けｐc1、ｐc2等をそれぞれ幅方向に移動させる移動装置を備えるので、塗布すべきウェブの幅に合わせてガイドプレートｇp、ｇp、分離プレートｐb等の位置を調整し、ウェブの幅寸法に拘らず、塗料カーテンca、ｃbエッジ部の安定化を図れるとともに、余分な塗料ｔa1、ｔb1をそれぞれ個別に分離して回収することができる。

従って、塗料ロスが少ない安定した２層塗工が行えるカーテン式コータが得られる。

なお、上述の実施例においては、ガイドプレートｇp、ｇp、分離プレートｐb、ｐbおよび貯留受けｐc1、ｐc2等をウェブｗの両側に配設した場合を例示して説明したが、ウェブｗの片側にのみに配設してもよく、ウェブｗの片側において同様な作用効果を奏することは言うまでもない。

本発明の活用例として、カレンダー、カタログ、感熱用紙、感圧用紙等へ塗料を塗布するための塗工装置、それ以外に、自動改札用のキップの片面に磁性材料を塗布するための塗工装置等に適用することが可能である。

本発明の実施例に関わるカーテン式コータを示す概念的正面図。 (ａ)および(ｂ)は、図１のＢ−Ｂ線断面図および図１のＣ−Ｃ線断面図。 (ａ)および(ｂ)は、図２(ｂ)に示す中央リップ、分離プレート廻りの拡大図、および分離プレート、貯留受けの変形例を示す概念的断面図。 従来のカーテン式の塗工装置の一例を示す概念的要部側断面図。 従来の２層のカーテン式の塗工装置の一例を示す概念的要部側断面図。 (ａ)および(ｂ)は、従来の２層のカーテン式の塗工装置の他例を示す概念的要部側断面図、および(ａ)図のＡ方向矢視図。

符号の説明

１０…カーテン式コータ、
１１a、１２a…流路、
ca、ｃb…塗料カーテン、
ｇp…ガイドプレート(ガイド手段)、
Ｎ…塗料供給装置、
Ｎ1…中央リップ、
Ｎ11…中央リップの先端部、
Ｎ2…両側のリップ(両側リップ)、
Ｎ21…両側のリップの先端部(両側リップの先端部)、
ｐb…分離プレート(塗料分離手段)、
ｐb1…弾性材(塗料分離手段)、
ｐb2…分離プレート(塗料分離手段)、
ｔa、ｔb…塗料(２種の塗料)、
ｔa1、ｔb1…余分な塗料、
ｗ…ウェブ。

Claims (4)

1. 搬送されるウェブの上面に向って塗料供給装置から２種の塗料を噴出して２層状の塗料カーテンを形成し、前記ウェブ面上に２層の塗料を塗布するカーテン式コータであって、
   前記塗料供給装置は、ウェブに対して幅方向外側において、２種の塗料の流路外側に配設される両側リップの先端部よりウェブ側に突出する先端部を有するとともに前記２種の塗料の流路間に配設される中央リップを具え、
   かつ、前記中央リップの先端部に当接して、前記塗料供給装置より噴出された２種の余分な塗料をそれぞれ個別に分離する凸状の塗料分離手段を備える
   ことを特徴とするカーテン式コータ。
2. 前記塗料分離手段をウェブ幅方向に移動させる第１移動装置をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のカーテン式コータ。
3. 前記塗料分離手段のウェブ側に配設され、前記塗料カーテンのエッジ部を沿わせる板状のガイド手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカーテン式コータ。
4. 前記ガイド手段をウェブ幅方向に移動させる
   第２移動装置をさらに備える
   ことを特徴とする請求項３に記載のカーテン式コータ。

Images