JP2008526483A - スライド送りカーテン塗工機の塗布幅を調整する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、スライド送りカーテン塗工機の塗布幅を調整する装置に関し、そのカーテン塗工機は、フロー面上に開口（３１）を持つ少なくとも一つのノズルスロット（３０）を有し、そのフロー面の先端がフィーディングリップ（３３）を提供する。その装置は、フロー面の両端の近くに配置され、ノズルスロット（３１）から流れるコーティングカラー（１）の横の範囲を規定するブレード要素（４２）を有する、横方向に移動可能な調整機構（４０）と、ブレード要素（４２）によって規定される塗布幅を超えて伸びるそのノズルスロットの部分から出てくるコーティングカラーの流れを機械循環に戻すため、或いは、廃棄のために逸らすリターンフローガイド要素（４１、５０）とを含む。

Description

本発明は、スライド送りカーテン塗工機の塗布幅を調整する装置に関し、そのカーテン塗工機は、フロー面上に少なくとも一つのノズルスロット開口部を有し、そのフロー面の先端がフィーディングリップ（供給用のへり）を提供する。

コートされた紙のグレード及びコーティングがますます一般的になってきているので、コーティングプロセス及び設備は、ますます多くの要望を受けている。コーティングでは、より詳細には顔料コーティングでは、紙の表面が、コーティング工程において、コーティングカラー層で形成され、余分な水分の乾燥の実施がそれに続く。コーティングカラー層の形成は、紙表面へのコーティングカラーの供給、すなわち、アプリケーション（塗布）、及び、被覆剤の最終的な量の調整に区別され得る。最も重要な顔料コーティング方法は、被覆剤の量がいわゆるドクターブレードを用いて調整される、いわゆるブレードコーティングである。最も一般的なタイプのブレードコーティング工程は、塗布ロールを備えたブレード塗工機及びノズル塗布型のブレード塗工機を含む。更に、コーティングは、最近かなり一般的になったいわゆるフィルム転写塗工機を使用して実施される。導入されている別の新しい技術は、カーテン塗工機の使用を含む。

カーテン塗工機は、スロットフェッド（スロット送り）及びスライドフェッド（スライド送り）の塗工機に区別され得る。使用において、そのスライド送りカーテン塗工機は、ノズルユニットを用いて被覆剤を傾斜面に供給し、その被覆剤は、フィーディングリップを提供するその面の縁に向かってそれに沿って流れ、被覆剤がそのフィーディングリップ全体で滴り落ちるときにカーテンを作り上げる。結果として生じるカーテンは、その名が示唆するようにフィーディングリップの縁に沿って位置付けられるエッジガイドを用いて、所望の幅に維持される。

そのスロット送り塗布ビームでは、被覆剤は、分配チャンバーを通って狭い垂直スロットにポンプでくみ上げられ、そのリップ（へり）に沿ってカーテンができ、エッジガイドの誘導の下、ウェブの上に滴り落ちる。被覆剤は、一又は二以上の層で塗布されてもよい。

多数の様々な紙及びボードのグレードが存在し、坪量に従って二つのクラスに分類される。それらは、単層で、かつ、２５〜３００ｇ／ｍ^２の坪量を持つ紙、及び、多層技術で作られ、かつ、１５０〜６００ｇ／ｍ^２の坪量を持つボードである。記載のように、紙とボードとの間の境界線は、流動的である。最も軽い坪量のボードが、最も重い紙よりも軽いからである。一般的に、紙は、印刷に使われ、ボードは、梱包に使われる。紙及びボードは、コートされる場合も、コートされない場合もある。

以下の説明は、コート可能な繊維状のウェブのために現在採用されている値の例であり、その所定値からの実質的な変動を含み得る。その説明は、主に、情報源となる出版物である、Jokio, M.編集で、１９９９年に
［外１］

が出版したPapermaking Science and Technologyの３６１ページに基づいている。

コートされたマガジンペーパー（ＬＷＣ: Light Weight Coated）は、４０〜６０％の機械パルプ、２５〜４０％の漂白した針葉樹パルプ、並びに、２０〜３５％の充填剤及び被覆剤を含む。ＬＷＣペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量４０〜７０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス５０〜６５％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．８〜１．５μｍ（オフセット）、０．６〜１．０μｍ（ロトグラビア）、密度１１００〜１２５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度８９〜９４％。

ＭＦＣ（Machine Finished Coated）ペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量５０〜７０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス２５〜７０％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ２．２〜２．８μｍ、密度９００〜９５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度９１〜９５％。

ＦＯＯ（Film Coated Offset）ペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量４０〜７０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス４５〜５５％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ１．５〜２．０μｍ、密度１０００〜１０５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度９１〜９５％。

ＭＷＣ（Medium Weight Coated）ペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量７０〜９０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス６５〜７５％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．６〜１．０μｍ、密度１１５０〜１２５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度８９〜９４％。

ＨＷＣ（Heavy Weight Coated）は、坪量１００〜１３５ｇ／ｍ^２を有し、２回よりもさらに多くコートされ得る。

コートされたパルプベースの、木材を含まない印刷用紙又はファインペーパー（ＷＦＣ）において、被覆剤の量は、要望及び使用目的に応じて大きく変動する。以下は、一回、及び、二回コートされたパルプベースの印刷用紙の典型的な値である。

一回コート用：坪量９０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス６５〜８０％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．７５〜２．２μｍ、輝度８０〜８８％、及び、不透明度９１〜９４％、並びに、二回コート用：坪量１３０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス７０〜８０％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．６５〜０．９５μｍ、輝度８３〜９０％、及び、不透明度９５〜９７％。

ボードは、５００ｇ／ｍ^２もの高い坪量を持ち得る高坪量グレード、及び、約１２０ｇ／ｍ^２の坪量を持つ低坪量グレードを含む、かなり不均質な群を構成し、それらのグレードは、プライマリ（本来的な）ファイバに基づくものから１００％リサイクルファイバに基づくものまで、及び、コートされていないものから多重コートされたものまで分布する。コートされたボードは、以下を含む。

未使用ファイバベースの折り畳み式ボード（ＦＦＢ: Folding BoxBoard）、漂白したパルプボード（ＳＢＳ: Solid Bleached Board）、液体パッケージングボード（ＬＰＢ: Liquid Packaging Board）、コートされたホワイトトップライナー、キャリアボード。

リサイクルファイバベースのホワイトラインチップボード（ＷＬＣ: White Lined Chipboard）、コートされたリサイクルボード。

カーテンコーティングは、基本的に、コートされる対象の上述の全てのグレードの製造に有用である。カーテンコーティングは、ブレードコーティングによって得られるものと同じ滑らかさを作ることはできないが、ブレードコーティングより優れた被覆率を提供する。
Fapet Oy，Jyvaskyla、Papermaking Science and Technology、1999、p.361

塗布幅の調整は、ウェブ表面の直前で、或いは、ノズルビームのフィーディングリップのところで、ウェブに落ちるカーテンの幅を制限することによりカーテンコーティングにおいて一般的に効果が発揮され、カーテン幅は、後者の場合、エッジガイドを用いて維持される。この従前に知られた技術の問題の一つは、フィード幅が一定（ウェブより広い）のままであることであり、それにより、そのウェブに着くコーティングカラー層のその幅の調整、すなわち、塗布幅の調整は、特に多重コーティングにおいて、塗布幅を超えた部分の各種フィーディング層を単一の組成に混合する効果を有し、それは、再利用できないか、或いは、その再利用は、明らかにコスト増大要因となってしまう。

別の取り組みは、例えば、ダンパーを用いて所望のセクションに亘ってフィーディングチャンバーの縁区域を閉じることによりコーティングカラーのフロー面への流れを制限することであり、フロー面上に流れ、かつ、フィーディングリップを更に超えて流れるコーティングカラーは、エッジガイドを用いて維持される所望の幅のカーテンを形成する。この解決策の問題点の一つは、そのチャンバーの縁区域の遮断の結果として横方向のフィーディングプロファイルに欠陥が発生することであり、同時に、そのチャンバーがコーティングカラーに乾燥の可能性を与える領域を発達させることである。その幅を調整するとき、これらの乾燥したコーティングカラーの粒子は、コーティングの欠陥をもたらし、かつ、そのノズルビームの局所的な障害さえももたらす。

従って、本発明の目的は、従来技術による塗布幅の調整に関する問題を取り除くことができる解決策を提供することである。

この目的を達成するために、本発明の装置は、フロー面における少なくとも一つのエッジの近くに配置され、かつ、そのノズルスロットから流れるコーティングカラーの横の範囲を規定するブレード要素を有する、横方向に移動可能な調整機構と、そのブレード要素によって規定される塗布幅を超えて伸びるそのノズルスロットの部分から出てくるコーティングカラーの流れを機械循環に戻すため、或いは、廃棄のために逸らすリターンフローガイド要素とを有する装置であることを特徴とする。

従属項２〜８は、本発明の好適な実施例のいくつかを開示する。

独創的な解決策は、塗布幅にかかわらず、そのビームのフィーディングプロファイルを横方向に一定に維持することができ、かつ、コーティング幅を超えて伸びる部分から集められるコーティングカラーは、そのコーティングカラーの起こり得る脱気を除き、如何なる追加的な処置なしに、現在のコーティング層のために完全に再利用可能である。開放されたままにすることによって、そのフィーディングチャンバーは、コーティングカラーの如何なる有害な乾燥、又は、他の障害にも悩まされない。

本発明は、これより、付属図を参照しながら、より詳しく説明される。

図４を参照すると、ＰＣＴ／ＦＩ２００４／０５０１２２の出願で説明されるように、カーテン塗工機におけるノズルユニットのノズル要素の概略図が示されている。そのノズル要素は、その独創的な解決策で有用なノズルデザインの一例として描画されているだけである。そのノズルユニットは、それぞれが、ノズルスロット３０ばかりでなく、フィーディングチャンバー１２及び均等化チャンバー１３を含む複数のノズル要素から構成されていてもよい。図４は、そのノズルユニットの最も外側のノズル要素３９を図解し、そのエッジ３３は、コーティングカーテンを創り出し、かつ、エッジガイド（図示せず。）を用いてその同じものを、その塗工機の下を移動するコート対象の紙／ボードのウェブの表面に導くために、ノズルスロット３０の流出開口部３１から出て、かつ、そのノズルユニットの上面（すなわち、フロー面）に沿って流れるコーティングカラーをその上に渡すためのフィーディングリップを提供する。結果として生じるコーティングカーテンは、コートされるそのウェブを横切って伸びる。

フィーディングチャンバー１２と均等化チャンバー１３との間は、フィードホール１８であり、図４で示されるその位置において、フィーディングチャンバー１２に水平に、かつ、均等化チャンバー１３に垂直に、開口している。各フィードホール１８は、更に、そのノズル要素の外側に開口し、かつ、フィードホール１８の垂直断面と融合するボア１９aを備え、そのボアは、縦方向に移動可能な調整ピン１９を備え、その内端２３は、フィードホール１８の中に伸び、好適には勾配付きである。調整ピン１９は、調整ナット２１を備えるその外端２５を有し、その調整ナットは、その縦方向の各点で望ましい量のコーティングカラーを均等化チャンバー１３に供給することを考慮して、フィードホール１８の有効断面積を変えるべく、その縦方向に調整ピン１９を移動させるためにねじられ得る。その調整ピンに関連して、更に、調整プレート２０が備えられ、その調整プレートは、フィード速度を低下させるための、そのフィードホールの有効断面積の基本設定を変えるために外されてもよい。調整ピン１９は、パッキン２２を用いてボア１９a内に密封される。フィードホール１８は、そのフィードホールの有効断面積を変えることにより所望の断面プロファイルを提供するため、ノズル要素の縦方向に、相互に、例えば、１００〜６００ｍｍ、好適には、１５０〜３００ｍｍの距離を有する。その調整ピンの操作は、好適には、コートされる対象の横方向に作動する間にも、プロファイリングを可能にするために自動化される。参照番号２４は、ノズル要素の組み立てネジの取り付け面を表すために使用される。その組み立てネジは、ウォータチャンバー１７を横切る一連のボア１９a間を通って伸び、必要なパッキン手段が取り付けられる。このタイプの解決策は、単層又は多層の塗工機として実現され、ノズルスロット３０の数は、例えば、１〜２４となり得る。

図１は、本発明の一実施例を図示し、そのノズルユニットの少なくとも一つのエッジ領域は、図示された実施例において、ふた部材４１、ブレード要素４２及びベース部材５０を含む塗布幅調整機構４０を備える。ベース部材５０は、接続部品５１を用いてそのノズルユニットの側端に取り付けられる。参照番号４３は、発現するコーティングカーテンを、それがウェブ上に落ちるときに、誘導するエッジガイドを表す。ふた部材４１は、ブレード要素４２に、例えば、ネジによって、取り付けられる。そのブレード要素及びそのふた要素は、現在そのフロー面にあるコーティングカラー１の幅を要望通りに制限するためにブレード要素４２の内部エッジを用いることを考慮して、そのノズルユニットの横方向に移動可能である。ブレード要素４２を用いて制限される塗布幅の外側に残される、そのノズルスロットの開口部３１から流れ出るそのコーティングカラーは、ベース部材５０及びふた部材４１によって構成され、かつ、塗布幅を超えて残っているコーティングカラーの、ベース部材５０に含まれる導管要素４６への流れを可能にするために、各ノズルスロットと一直線になる、シュートセクション４４、４５を有するガイド要素に流れ込み、それを経由して、コーティングカラーの流れは、機械循環に戻すよう、或いは、必要ならば、機械循環の外へ、逸らされる。この解決策は、望ましい形で、個別のノズルスロットから出てくるコーティングカラーを扱うことを可能にし、それによって、例えば、そのカラー層のいくつかは、機械循環にリサイクルされ、かつ、いくつかは、外に誘導され得る。参照番号４７は、そのノズルユニットのフィーディングチャンバー１２をバイパスする導管を表す。調整機構４０は、好適には、そのノズルユニットの各エッジの近くに備えられる。

そのノズルユニットの両方のエッジに存在する、ふた部材４１に沿ったブレード要素４２は、好適には、０〜５００ｍｍの範囲、例えば、およそ、０〜２５０ｍｍに亘って調整可能である。

ガイド要素は、上述のように、ふた構造及びベース部材によって構成される閉じたデザインばかりでなく、ブレード要素を棒状や板状の要素に取り付けた開いたデザインも考えられる。棒状や板状の要素は、そのブレード要素からそのノズルユニットのエッジに向かって外側に伸び、かつ、各ノズルスロットの両側に配置され、そのノズルスロットと一直線になるような方法で、上に開いたガイドチャネルを作り、それに沿って、塗布幅を超えて伸びるそのノズルスロットの一部から出てくるコーティングカラーの流れを、機械循環に戻すため又は廃棄するために逸らすことができる。この場合、ベース部材５０は、例えば、ふた４１と連結して示されるもの、或いは、また、例えば、シュートセクション４４のない平面を備えたものと同様のものであってもよい。

独創的な調整機構は、好適には、所望の塗布幅を規定するために無段階方式で移動可能となるように構成される。その移動は、自動化され、かつ、必要ならば作動中にも幅の調整が効果を発揮するように実現されてもよく、その調整機構は、例えば、できる限り、その制御をそのウェブのエッジの継続的な追跡に基づかせる。

そのノズルユニットは、更に、コーティングカラーばかりでなく、追加的に、或いは、代替的に、水又は表面張力解除剤等の他の何らかの物質を、特定の一つ又は二つ以上のノズルスロットに供給するための要素を備えていてもよい。例えば、エッジのネッキング（くびれ）やウェブのエッジにおけるカーテンの分裂等といった、そのウェブのエッジの下にコーティングカーテンのたわみを生じさせるような、コーティングカーテンにおける様々なエッジの欠陥の発生を防止するためである。それら要素群は、そのノズルユニット全体を横切って、或いは、そのエッジの近くだけに配置される、補足物質を所望の位置にある所望のノズルスロットに誘導するためのバルブ手段を含んでもよい。このことは、更に、要望通りのコーティングのプロファイリングを可能にする。

本発明の解決策のための一実施例をノズルビームの一縁区域に亘る断面図で示す。 作動位置にある図１の実施例を斜視図で示す。 開放位置にある図１の実施例を斜視図で示す。 カーテン塗工機におけるノズルユニットのためのノズル要素の一従来技術を概略図で示す。

Claims (9)

1. スライドフィードカーテン塗工機の塗布幅を調整する装置であって、
   前記カーテン塗工機が、フロー面の上で開口する、少なくとも一つのノズルスロットを有し、前記フロー面の先端が、フィーディングリップを提供し、
   前記フロー面の少なくとも一つのエッジの近くに配置され、かつ、前記ノズルスロットから流れるコーティングカラーの横方向の範囲を規定するブレード要素を有する、横方向に移動可能な調整機構と、
   前記ブレード要素によって規定される塗布幅を超えて伸びる、前記ノズルスロットの部分から出てくるコーティングカラーの流れを、機械循環に戻す、或いは、廃棄するために、そらすためのリターンフローガイド要素と、
   を有することを特徴とする装置。
2. 前記調整機構は、０〜５００ｍｍの範囲内で調整可能である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記調整機構は、０〜２５０ｍｍの範囲内で調整可能である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記カーテン塗工機のノズルユニットは、少なくとも二つのノズルスロットを有し、かつ、前記調整機構のガイド要素は、前記ノズルスロットと協調する相互に離されたリターンシュートがついた開放可能なふた部材と、前記ノズルユニットに固定的に取り付けられ、かつ、前記ふたのリターンシュートに合致する補完的なシュートを有するベース部材とを有し、それにより、前記ふたが閉じられた状況で、前記ガイド要素は、各ノズルスロットと一直線になる閉じられたリターンチャネルを与える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の装置。
5. 前記ふた部材は、前記ブレード要素に付随し、それと一緒に移動可能となる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記ガイド要素は、前記ノズルスロットと一直線になる、上方に開口したガイドチャネルを提供するために、前記ブレード要素に取り付けられ、かつ、各ノズルスロットの両側にある前記ブレード要素から外側に伸びる棒状又は板状の部材を有し、それに沿って、前記塗布幅を超えて伸びる前記ノズルスロットの部分から出てくるコーティングカラーの流れは、機械循環に戻され、或いは、廃棄される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の装置。
7. 前記調整機構は、所望の塗布幅を決めるために無段階方式で移動可能である、
   ことを特徴とする先行する請求項の何れかに記載の装置。
8. 前記調整機構は、その移動を自動化させる、
   ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記調整機構は、ウェブのエッジの追跡に基づいて自動的に制御されるよう構成される、
   ことを特徴とする先行する請求項の何れかに記載の装置。

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