JP2009172471A - カーテンコータのエッジガイド - Google Patents

Abstract

【課題】エッジガイドに供給する潤滑液の流量を少なくする。
【解決手段】高速で走行するウェブｗ上面に塗料ｔを塗布すべく、下方に向かって流れ落ちる塗料カーテンｃの両端部を挟むように設けられ、内側の面２ｊに潤滑液ｊが流れて、該潤滑液ｊによって塗料カーテンｃとエッジガイド内側の面２ｊとの粘性による流れの阻害を軽減するようになっているネックイン防止用の１対のエッジガイド２Ａであって、内側の面２ｊの上端付近に潤滑液ｊの供給口２ｃ、内側の面２ｊの下端付近に潤滑液ｊの吸入口２ｅが設けられ、内側の面２ｊの潤滑液ｊの供給口２ｃと潤滑液ｊの吸入口２ｅとの間の帯状の領域２ｆには親水性のコーティングが施され、内側の面２ｊの親水性のコーティングが施された帯状の領域２ｆを挟む両側の領域２ｈには撥水性のコーティングが施さている。
【選択図】 図１

Description

本発明はカーテンコータに係り、特にそのエッジガイドに関する。

カタログなどに用いられる印刷用紙、感圧紙、感熱紙などの塗工紙はコータによって原紙であるウェブ（基材）上に塗料を塗布後、乾燥して生産される。このように塗料の塗布を行う機械を塗工機と称している。従来このような塗工機は、ウェブ上に過剰な塗料を一度塗った後に、ブレードや小径のロッドなどで掻き落したり、エアナイフによって吹き飛ばしたりして計量（メータリング）するポストメータリング方式を採用したブレードコータ、ロッドコータ、エアナイフコータなどが主流であった。しかしこのようなポストメータリング方式による塗工では、塗料をウェブに塗布するときの液圧やブレードなどの押付力などにより、塗料がウェブに多く浸透することや、ブレードやロッドなどの磨耗によるメンテナンス費用が高いということなどの問題がある。

そこで近年、走行するウェブ上にダイ（塗料のカーテン膜を作るノズル付チャンバー）から塗料のカーテン膜を噴出しウェブ上に塗工するカーテンコータが広く採用されるようになってきた。カーテンコータは写真の印画紙などの分野では古くから用いられてきたが、高速時の空気の巻き込み、塗料に混入した泡、機械的精度不足による塗料カーテン膜の不安定さ等により塗工が安定しなかったため製紙業界では利用されていなかった。

本願出願人はこれらの問題を解決しカーテン塗工技術を安定技術として開発し、既に多数のカーテン塗工機を全世界に供給している。カーテン塗工機は従来のポストメータリング方式の塗工機と異なり、ブレードやロッドなどの消耗品が無いのでメンテナンスが楽である、塗工量を容易に精度高く調節できる、操作性がよい、輪郭塗工（Contour Coat）のため表面性改善の効果が高い、などの特長がある。

ところで、塗料のカーテン膜はダイを離れると自重落下するが、塗料の表面張力によって端部（エッジ）が内側に引張られてカーテン膜の幅が狭くなるネックインが発生する。かかるネックインを防止するためエッジガイドを設ける。

図５はかかるエッジガイドの概念図である。図において、１はダイ、２はエッジガイド、ｃは塗料のカーテン膜、ｗはウェブである。エッジガイド２はステンレス鋼などの金属製でネックインを防止する。ところが、塗料には粘性があるので、粘性によって流れが阻害され、塗料のカーテン膜ｃの流速ｖは図に示すようにエッジガイド２の付近で遅く、エッジガイド２の付近以外では一様な流速である。このような状態で流量が少ないと、塗料のカーテン膜ｃはエッジガイド２から離れ、ネックインが発生することになる。

このような現象を緩和するためエッジガイド２の表面に水などの潤滑液を流すことが行われている。図３は特許文献１に開示されたかかるエッジガイドの図面である。
特開平１１−１８８２９９号 図において、１はダイ、２はエッジガイド、ｃは塗料のカーテン膜、ｗはウェブである。

エッジガイド２は、内側に多孔性プレート２ｇを有していて、潤滑液ｊが供給される潤滑液貯留室２ｉから多孔性プレート２ｇを通して潤滑液ｊが滲みだす様になっていて、滲みだした液体膜の表面速度が任意のポイントでカーテンｃの落下速度と等しくなるようになっている。２ｂはサクション室であり、潤滑液ｊを吸引している。

このようなエッジガイド２については、多孔性プレート２ｇが目詰まりを起こしやすいこと、下端部が内側に張り出しているので、エッジ部の厚塗りの原因になる、などの問題がある。

このような問題の無いエッジガイドとして本願出願人は図４に示すようなエッジガイドを使用している。図４（Ｂ）は側面図、図４（Ａ）は正面図である。図において、２はエッジガイド、２ａは内側に向かって開口している溝であり、ｊは水などの潤滑液、ｈは排気、２ｂは潤滑液吸入室、２ｅは吸入口、２ｄは溝２ａに潤滑液ｊを供給する潤滑液通路である。このようなエッジガイド２には多孔性プレート２ｇが無いので目詰まりの問題は無い。なお、潤滑液ｊとしては水や界面活性剤溶液を使用する。

しかし上記のようなエッジガイドでは溝２ａ内を流れる潤滑液は溝内を満たすような流量を要し、そのためカーテンｃのエッジ部の塗料が薄められ、薄められた塗料が塗工された部分の塗工紙はスリッタで除去される事になったり、それを防ぐためには吸入口２ｅからの吸入量を増やす必要があり、吸入した薄められた塗料は廃棄することになる。

本発明はこのような問題点に鑑みて案出されたものであり、従来よりも少ない潤滑液量で塗料のカーテン膜のネックインを防止することができ、エッジガイド内面に均一で薄い潤滑液膜を形成することによって、カーテン膜の安定性を高め、潤滑液量が少量で済むので潤滑液回収用の吸入装置を簡略化できるとともに廃棄塗料を低減することができるカーテンコータのエッジガイドを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため本発明のカーテンコータのエッジガイドは、高速で走行するウェブ上面に塗料を塗布すべく、下方に向かって流れ落ちる塗料カーテンの両端部を挟むように設けられ、内側の面に潤滑液が流れて、該潤滑液によって塗料カーテンとエッジガイド内側の面との粘性による流れの阻害を軽減するようになっているネックイン防止用の１対のエッジガイドであって、内側の面の上端付近に潤滑液の供給口、内側の面の下端付近に潤滑液の吸入口が設けられ、内側の面の潤滑液の供給口と潤滑液の吸入口との間の帯状の領域には親水性のコーティングが施され、内側の面の親水性のコーティングが施された帯状の領域を挟む両側の領域には撥水性のコーティングが施さている。

親水性のコーティングは酸化アルミニュームコーティングまたは酸化チタンコーティングであり、撥水性のコーティングはテフロンコーティングまたは酸化ケイ素コーティングであるのが好ましい。

本発明の作用効果は次のとおりです。

エッジガイドの内側の面の上端付近に潤滑液の供給口、内側の面の下端付近に潤滑液の吸入口が設けられ、内側の面の潤滑液の供給口と潤滑液の吸入口との間の帯状の領域には親水性のコーティングが施され、内側の面の親水性のコーティングが施された帯状の領域を挟む両側の領域には撥水性のコーティングが施さているので、エッジガイドの内側の面の潤滑液が流れる領域が化学的に区画され、潤滑液が下方に向かって広がるように流れることが無く従来のように潤滑液が流れる溝を形成する必要が無い。

したがって、従来よりも少ない潤滑液量で塗料のカーテン膜のネックインを防止することができ、エッジガイド内面に均一で薄い潤滑液膜を形成することによって、カーテン膜の安定性を高め、潤滑液量が少量で済むので潤滑液回収用の吸入装置を簡略化できるとともに廃棄塗料を低減することができるなどの優れた効果がある。

以下本発明の１実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明のカーテンコータのエッジガイドの正面図であり、図２はカーテンコータのエッジ処理装置の全体の側面図である。なお、これらの図面において、図３ないし図５を用いて説明した従来技術のものと同じような部分については同一の符号を使っている。また、本発明のカーテンコータのエッジガイドの側面や内部構造は、溝２ａが本発明には無いことを除いて、図４（Ｂ）に示されているものとほぼ同じなので、図４（Ｂ）も用いて説明する。

これらの図面において、１はダイであり、高速で走行するウェブｗ上面に塗料ｔを塗布すべくダイ１から噴出した塗料ｔは下方に向かって流れ落ちる塗料カーテンｃを形成する。２Ａはネックイン防止用の１対のエッジガイドであり、下方に向かって流れ落ちる塗料カーテン膜ｃの両端部を挟むように設けられている。エッジガイド２Ａの内側の面２ｊに潤滑液ｊが流れて、該潤滑液ｊによって塗料カーテンｃとエッジガイド２Ａの内側の面２ｊとの粘性による流れの阻害を軽減するようになっている。ｄはウェブｗ上に随伴してきた空気流を遮断するシート、ｅは通常運転開始前にウェブｗが通っていない状態でダイ１から流出する塗料ｔを受入れて回収するためのパン、ｒはペーパーロール、ｓは塗工層、ｗはウェブである。

２ｃは潤滑液ｊの供給口でありエッジガイド２Ａの内側の面２ｊの上端付近に開口している。２ｅは潤滑液ｊの吸入口であり、エッジガイド２Ａの内側の面２ｊの下端付近に開口している。内側の面２ｊの潤滑液ｊの供給口２ｃと潤滑液ｊの吸入口２ｅとの間の帯状の領域２ｆには親水性のコーティングが施され、内側の面２ｊの親水性のコーティングが施された帯状の領域２ｆを挟む両側の領域２ｈには撥水性のコーティングが施さている．なお、図１における矢印は潤滑液ｊの流れ方向を示す。

図４（Ｂ）に示されるように、ｊは水などの潤滑液、ｈは排気、２ｂは潤滑液吸引室、２ｄは潤滑液ｊの供給口２ｃに潤滑液ｊを供給する潤滑液通路である。なお、潤滑液吸引室内の真空度は−９０〜９８ｋＰａ程度である。

次に本実施形態の作用効果を説明する。

エッジガイド２Ａの内側の面２ｊの上端付近に潤滑液ｊの供給口２ｃ、内側の面２ｊの下端付近に潤滑液ｊの吸入口２ｅが設けられ、内側の面２ｊの潤滑液の供給口２ｃと潤滑液ｊの吸入口２ｅとの間の帯状の領域２ｆには親水性のコーティングが施され、内側の面２ｊの親水性のコーティングが施された帯状の領域２ｆを挟む両側の領域２ｈには撥水性のコーティングが施さているので、エッジガイド２Ａの内側の面２ｊの潤滑液ｊが流れる領域が領域２ｆに限定されるように化学的に区画され、潤滑液ｊが下方に向かって広がるように流れることが無く従来のように潤滑液ｊが流れる溝２ａを形成する必要が無い。

したがって、従来よりも少ない潤滑液ｊ量で塗料のカーテン膜ｃのネックインを防止することができ、エッジガイド２Ａ内面２ｊに均一で薄い潤滑液ｊ膜を形成することによって、カーテン膜ｃの安定性を高め、潤滑液量が少量で済むので潤滑液回収用の吸入装置（図示せず）を簡略化できるとともに廃棄塗料ｔを低減することができるなどの優れた効果がある。

本発明は以上説明したような実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。たとえば、親水性のコーティングとして、酸化アルミニュームコーティングまたは酸化チタンコーティングを挙げ、撥水性のコーティングとしてテフロンコーティングまたは酸化ケイ素コーティングを挙げたが、これらは単なる例示であり、他の材質であってもよい。また、塗料カーテンｃは１個のカーテンヘッド１から噴出した単層のカーテンであるとして説明したが、２個以上のカーテンヘッド１を用いた複数層のカーテンであってもよい。
図６は特許文献２に開示された２層式のカーテンコータの塗工装置の部分断面図である。
特開２００６−２４７６１１ 図に示すように、上記発明の２層式カーテンコータは、スリットｄａ、ｄｂ内を流れる塗料ｔａ、ｔｂをそれぞれ下方に向け噴出させる２個のカーテンヘッド１ａ、１ｂと、前記２個のカーテンヘッド１ａ、１ｂからそれぞれ順次斜面Ｂａに向かって噴出される塗料ｔａ、ｔｂを、該斜面Ｂａ上を移動させるに伴い順番に積層して２層の塗料層を形成し、該斜面Ｂａの下端部の下向きのカーテンガイド部Ｂｂから該塗料層を塗料カーテンｃａ、ｃｂとしてウェブｗ面上に移行させるガイドプレートＢとを有している。このようにして走行するウェブｗ面上に２層の塗工層ｓａ（下層）、ｓｂ（上層）を形成する。なお、矢印はウェブｗの進行方向である。このような２層式カーテンコータについて、本発明を適用しようとするときには、カーテンガイド部Ｂｂの下端に本発明のエッジガイド２Ａの上端が当接するようにエッジガイド２を配置すればよい。

さらに、図７に示すように潤滑液の供給口２ｃと親水性のコーティングが施された帯状の領域２ｆの幅は異なっていても良い。

本発明のカーテンコータのエッジガイドの正面図である。 本発明のカーテンコータのエッジガイドを含む全体の側面図である。 従来のエッジガイドの図面である。 従来のエッジガイドの概念図である。 従来のエッジガイドの概念図である。 ２層式カーテンコータの部分断面図である。 潤滑液の供給口と親水性のコーティングが施された帯状の領域の幅の関係を示す図面である。

符号の説明

１ カーテンヘッド
２Ａ エッジガイド
２ｃ 潤滑液供給口
２ｅ 潤滑液吸引口
２ｆ 塗料吸引口
２ｆ 親水性のコーティングが施された領域
２ｇ 撥水性のコーティングが施された領域
２ｊ エッジガイドの内側の面
ｃ 塗料カーテン
ｊ 潤滑液
ｗ ウェブ

Claims (2)

1. 高速で走行するウェブ上面に塗料を塗布すべく、下方に向かって流れ落ちる塗料カーテンの両端部を挟むように設けられ、内側の面に潤滑液が流れて、該潤滑液によって塗料カーテンとエッジガイド内側の面との粘性による流れの阻害を軽減するようになっているネックイン防止用の１対のエッジガイドであって、内側の面の上端付近に潤滑液の供給口、内側の面の下端付近に潤滑液の吸入口が設けられ、内側の面の潤滑液の供給口と潤滑液の吸入口との間の帯状の領域には親水性のコーティングが施され、内側の面の親水性のコーティングが施された帯状の領域を挟む両側の領域には撥水性のコーティングが施さていることを特徴とするカーテンコータのエッジガイド。
2. 上記親水性のコーティングは酸化アルミニュームコーティングまたは酸化チタンコーティングであり、撥水性のコーティングはテフロンコーティングまたは酸化ケイ素コーティングである請求項１記載のカーテンコータのエッジガイド。

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