JP2012005936A

JP2012005936A - ツインロッドコーター

Info

Publication number: JP2012005936A
Application number: JP2010142884A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sasa; 忠佐々; Yasushi Tachikawa; 泰立川; Takahiro Morita; 恭弘森田
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】塗料供給部において供給される塗料の高温により、塗料計量部の計量ロッドが熱歪みを起こし、塗工量の幅方向プロファイルに乱れが生じる問題を、設備の複雑化や徒らなコストの増大を招くことなく、未然に防止することの可能なツインロッドコーターの提供。
【解決手段】塗工装置３Ａにおける塗料供給部４Ａと塗料計量部５Ａとを互いに分離し、塗料計量部に対するアプリケータロール２Ａの回転方向における上流側に、塗料計量部と離隔させて、スロット状のノズル４Ａｎを備えた塗料供給部を設置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウェブを挟んで搬送する一対のアプリケータロールと、塗料供給部においてアプリケータロールの周面に塗料を供給し、かつ塗料計量部の計量ロッドにより塗料を掻き落として所定量に計量する塗工装置とを備え、アプリケータの周面に塗布された塗料をウェブの表面に転写することで、ウェブの両面に塗料を同時に塗布するツインロッドコーターに関するものである。

例えば、ウェブ(原紙)の両面に塗料を塗布して成るアート紙やコート紙等の塗工紙を製造する塗工機には、ウェブを一対のアプリケータロールに挟んで搬送しつつ、塗工装置によって各々のアプリケータロールの周面に塗料を塗布し、上記塗料をウェブの表面に転写することによって、上記ウェブの両面に塗工を行うよう構成した、両面同時塗工機が提供されている(例えば、非特許文献１参照)。

図４および図５は、従来の両面同時塗工機の一例を示しており、図４に示す如く、この両面同時塗工機Ａは、一方のアプリケータロールＲＡと、他方のアプリケータロールＲＢとを備え、これら一対のアプリケータロールＲＡ、ＲＢは、互いに平行を為して相対向する態様で本体フレームＦに支承されており、間に挟んだウェブＷを矢印ｔで示す方向へ搬送させるために、矢印ｒａおよび矢印ｒｂで示す如く、互いに逆方向へ駆動回転するように構成されている。

また、一方のアプリケータロールＲＡの周面ＲＡｓに臨む態様で、該周面ＲＡｓに所定量の塗料Ｐａを塗布するための塗工装置ＣＡが設置されているとともに、他方のアプリケータロールＲＢの周面ＲＢｓに臨む態様で、該周面ＲＢｓに所定量の塗料Ｐｂを塗布する塗工装置ＣＢが設置されており、これら塗工装置ＣＡおよび塗工装置ＣＢは、共に上記本体フレームＦに支承されている。

図５に示す如く、一方のアプリケータロールＲＡに塗料Ｐａを塗布するための塗工装置ＣＡは、上記アプリケータロールＲＡに塗料Ｐａを供給する塗料供給部Ｊと、上記アプリケータロールＲＡに供給された塗料Ｐａを所定量に計量する塗料計量部Ｍとを有しており、上記塗料供給部ＪのノズルＪｎに臨む態様で、上記塗料計量部Ｍの計量ロッドＭｒが配置されている。

上記塗工装置ＣＡにおいては、矢印ｒａ方向に回転するアプリケータロールＲＡの周面ＲＡｓに対し、塗料供給部ＪのノズルＪｎから塗料Ｐａを供給した直後、塗料計量部Ｍの計量ロッドＭｒにより余分な塗料Ｐａを掻き落として計量することで、上記アプリケータロールＲＡの周面ＲＡｓに所定量の塗料Ｐａを塗布している。

なお、他方のアプリケータロールＲＢに塗料Ｐｂを塗布するための塗工装置ＣＢも、上述した塗工装置ＣＡと基本的に変わるところはなく、もって構造についての詳細な説明は省略するが、アプリケータロールＲＢの周面ＲＢｓに所定量の塗料Ｐｂを塗布する機能を備えていることは言うまでもない。

図４に示す如く、塗工装置ＣＡによって塗料Ｐａの塗布された一方のアプリケータロールＲＡと、塗工装置ＣＢによって塗料Ｐｂの塗布された他方のアプリケータロールＲＢとの間にウェブＷが搬送されると、一方のアプリケータロールＲＡに塗布された塗料ＰａがウェブＷの一方表面Ｗａに転写されるとともに、他方のアプリケータロールＲＢに塗布された塗料ＰｂがウェブＷの他方表面Ｗｂに転写され、これによってウェブＷの一方表面Ｗａに塗料Ｐａが塗工され、かつウェブＷの他方表面Ｗｂに塗料Ｐｂの塗工された塗工紙Ｐが製造されることとなる。

「Metso Paper,Inc.」のホームページ（www.metsopaper.com）におけるOptivalSizerに関する記載。

ところで、従来の両面同時塗工機Ａにおいては、図５に示した如く、塗工部ＣＡにおける塗料供給部Ｊと塗料計量部Ｍとが近接して設置され、特に塗料計量部Ｍの計量ロッドＭｒは、塗料供給部ＪのノズルＪｎに臨んでいるため、該ノズルＪｎから流出した直後の高温の塗料Ｐａに晒されることとなり、これによって上記計量ロッドＭｒが熱歪みにより変形を起こし、アプリケータロールＲＡの周面ＲＡｓに対する塗料Ｐａの塗工量の幅方向プロファイルが乱れてしまう不都合があった。

上記問題を回避するには、例えば温水等を用いて計量ロッドＭｒに対する温度補償を行う、あるいは計量ロッドＭｒを熱歪みの小さいカーボンファイバー製とする等が考えられるものの、温度補償に関わる設備の複雑化や、高価な材料を用いることで徒らなコストの増大を招く虞れがあった。

本発明は上記実状に鑑みて、塗料供給部において供給される塗料の高温により、塗料計量部の計量ロッドが熱歪みを起こし、塗工量の幅方向プロファイルに乱れが生じる問題を、設備の複雑化や徒らなコストの増大を招くことなく、未然に防止することの可能な、両面同時塗工機の一態様であるツインロッドコーターの提供を目的としている。

上記目的を達成するべく、請求項１の発明に関わるツインロッドコーターは、ウェブを挟んで搬送する一対のアプリケータロールと、塗料供給部において前記アプリケータロールの周面に塗料を供給し、かつ塗料計量部の計量ロッドにより前記塗料を掻き落として所定量に計量する塗工装置とを備え、前記アプリケータの周面に塗布された塗料を前記ウェブの表面に転写することで、前記ウェブの両面に塗料を同時に塗布するツインロッドコーターにおいて、前記塗工装置における塗料供給部と塗料計量部とを互いに分離し、前記塗料計量部に対する前記アプリケータロールの回転方向における上流側に、前記塗料計量部と離隔させて、スロット状のノズルを備えた前記塗料供給部を設置したことを特徴としている。

請求項２の発明に関わるツインロッドコーターは、請求項１の発明に関わるツインロッドコーターにおいて、前記塗工装置における前記塗料供給部に対する前記アプリケータロールの回転方向における上流側に、前記アプリケータロールの回転に伴って周面に沿って生じる空気流を遮断する空気流遮蔽装置を設けたことを特徴としている。

請求項１の発明に関わるツインロッドコーターにおいては、塗工装置の塗料供給部と塗料計量部とを互いに分離し、かつ塗料供給部から塗料計量部を離隔させて設置したことで、上記塗装計量部における計量ロッドが、塗料供給部から供給された直後の熱い塗料に晒されることがなく、この熱い塗料からの熱影響を受け難いために、熱歪みによる計量ロッドの変形が抑えられ、もって塗工量の幅方向プロファイルの乱れを未然に防止することができる。

また、塗工装置の塗料供給部と塗料計量部とを分離独立させたことで、塗工の様子が観察し易くなるとともに、万一、塗工装置に不都合が発生した場合、不都合の原因が塗料供給部にあるのか、あるいは塗料計量部にあるのかを判断することが容易となる。

さらに、塗工装置の塗料供給部と塗料計量部とを分離独立させたことで、塗料計量部における計量ロッドのアプリケータロールに対する姿勢角の調整を、塗料供給部とは何ら関係なく調整することができ、もって塗料計量部および塗料供給部の位置調整を極めて容易に行うことができる。

請求項２の発明に関わるツインロッドコーターにおいては、塗工装置の塗料供給部に対して、アプリケータロールの回転方向の上流側に、空気流遮蔽装置を設けたことにより、アプリケータロールの回転に伴って生じる空気流が、上記空気流遮蔽装置によって遮断されることとなる。

このように、上記空気流遮蔽装置によって空気流が遮断されることで、塗料供給部から噴射された塗料が空気流によって攪乱されることがなく、もって塗料供給部から噴射された塗料を、アプリケータロールの周面に対して高速運転時にも確実かつ均一に付着させることが可能となる。

本発明に係るツインロッドコーターの実施例を示す概念的な全体図。図１に示したツインロッドコーターの塗工部を拡大して示す概念図。 (ａ)および(ｂ)は、図１に示したツインロッドコーターの塗工部における空気流遮蔽装置の他の実施例を示す概念図。従来の両面同時塗工機を示す概念的な全体図。従来の両面同時塗工機の塗工部を拡大して示す概念図。

以下、本発明に係るツインロッドコーターについて、実施例を示す図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１および図２は、本発明に係るツインロッドコーターの一実施例を示しており、図１に示す如く、このツインロッドコーター１は、一方のアプリケータロール２Ａと、他方のアプリケータロール２Ｂとを備え、これら一対のアプリケータロール２Ａ、２Ｂは、互いに平行を為して相対向する態様で本体フレーム１Ｆに支承されており、間に挟んだウェブＷを矢印ｔで示す方向へ搬送させるために、矢印ｒａおよび矢印ｒｂで示す如く、互いに逆方向へ駆動回転するように構成されている。

また、一方のアプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに臨む態様で、該周面２Ａｓに所定量の塗料Ｐａを塗布するための塗工装置３Ａが設置されているとともに、他方のアプリケータロール２Ｂの周面２Ｂｓに臨む態様で、該周面２Ｂｓに所定量の塗料Ｐｂを塗布する塗工装置３Ｂが設置されており、これら塗工装置３Ａおよび塗工装置３Ｂは、共に上記本体フレーム１Ｆに支承されている。

図２に示す如く、一方のアプリケータロール２Ａに塗料Ｐａを塗布するための塗工装置３Ａは、上記アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに塗料Ｐａを供給する塗料供給部４Ａと、上記アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに供給された塗料Ｐａを所定量に計量する塗料計量部５Ａとを有し、これら塗料供給部４Ａと塗料計量部５Ａとは、互いに分離かつ独立して設置されているとともに、上記塗料供給部４Ａは、アプリケータロール２Ａの回転方向(矢印ｒａ)における上流側に、塗料計量部５Ａと離隔させて設置されている。

上記塗工装置３Ａにおける塗料供給部４Ａは、所謂ジェットファウンテン方式の塗料供給部であり、上方に延びるスリット状のノズル４Ａｎから塗料Ｐａを勢い良く噴射させて、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに塗料Ｐａを供給するよう構成されている。

上記塗工装置３Ａにおける塗料計量部５Ａは、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに臨む計量ロッド５Ａｒを備えており、上記塗料供給部４Ａから供給された塗料Ｐａは、上記アプリケータロール２Ａの回転に伴って、上記計量ロッド５Ａｒにより余分な塗料Ｐａを掻き落として計量され、上記アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓには、所定量の塗料Ｐａが塗布されることとなる。

因みに、計量ロッド５Ａｒによって掻き落とされた塗料Ｐａは、下方のカラーパン３Ａｐで回収されたのち、図示していないポンプによりフィルター(図示せず)を経由して塗料供給部４Ａに送られ、該塗料供給部４Ａによってアプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに供給される。

上記塗工装置３Ａの塗料供給部４Ａに対して、アプリケータロール２Ａの回転方向(矢印ｒａ)における上流側には、後に詳述する如く、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｆに沿って生じる空気流ｆを遮断するための、遮蔽ブレードから成る空気流遮蔽装置６Ａが設置されている。

なお、図１に示した、他方のアプリケータロール２Ｂに塗料Ｐｂを塗布するための塗工装置３Ｂも、上述した塗工装置３Ａと基本的に変わるところはなく、もって構造についての詳細な説明は省略するが、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに所定量の塗料Ｐｂを塗布する機能を備えていることは言うまでもない。

また、上記塗工装置３Ｂの塗料供給部４Ｂに対して、アプリケータロール２Ｂの回転方向(矢印ｒｂ)における上流側には、上述した空気流遮蔽装置６Ａと同様、アプリケータロール２Ｂの周面２Ｂｆに沿って生じる空気流(図２中の符号ｆ参照)を遮断するための、空気流遮蔽装置としての空気流遮蔽装置６Ｂが設置されている。

図１に示す如く、上述した塗工装置３Ａによって所定量の塗料Ｐａが塗布された一方のアプリケータロール２Ａと、上述した塗工装置３Ｂによって所定量の塗料Ｐｂが塗布された他方のアプリケータロール２Ｂとの間にウェブＷが搬送されると、一方のアプリケータロール２Ａに塗布された塗料ＰａがウェブＷの一方表面Ｗａに転写されるとともに、他方のアプリケータロール２Ｂに塗布された塗料ＰｂがウェブＷの他方表面Ｗｂに転写され、これによってウェブＷの一方表面Ｗａに塗料Ｐａが塗工され、かつウェブＷの他方表面Ｗｂに塗料Ｐｂの塗工された塗工紙Ｐが製造されることとなる。

上述した構成のツインロッドコーター１によれば、塗工装置３Ａを例にした場合、該塗工装置３Ａにおける塗料供給部４Ａと塗料計量部５Ａとを互いに分離し、かつ塗料供給部４Ａから塗料計量部５Ａを離隔させて設置したことで、上記塗装計量部５Ａにおける計量ロッド５Ａｒが、塗料供給部４Ａから供給された直後の熱い塗料Ｐａに晒されることがなく、この熱い塗料Ｐａからの熱影響を受け難いために、熱歪みによる計量ロッド５Ａｒの変形が抑えられ、もって塗工量の幅方向プロファイルの乱れを未然に防止することが可能となる。

ここで、上記塗料供給部４Ａは、スロット状のノズル４Ａｎを挟んで略対象の形状を呈しており、塗料Ｐａの高温に晒されても熱歪みを生じ難いため、ノズル４Ａｎから噴射される塗料Ｐａが乱れることはなく、該塗料Ｐａはアプリケータロール２Ａの周面２Ａｓ上に均一に塗布される。

また、塗装計量部５Ａの計量ロッド５Ａｒで掻き落とされた塗料Ｐａは、直ちに塗装計量部５Ａを伝ってカラーパン３Ａｐに回収され、上記計量ロッド５Ａｒに対して熱影響を及ぼすことはなく、もって塗料供給部４Ａと塗料計量部５Ａとを離隔させて設置したことで、極めて有効に熱歪みによる計量ロッド５Ａｒの変形を抑制することができる。

また、上述した構成のツインロッドコーター１によれば、塗工装置３Ａの塗料供給部４Ａと塗料計量部５Ａとを分離独立させたことで、塗工の様子が観察し易くなるとともに、万一、塗工装置３Ａに不都合が発生した場合、不都合の原因が塗料供給部４Ａにあるのか、あるいは塗料計量部５Ａにあるのかを判断することが容易となる。

さらに、塗工装置３Ａの塗料供給部４Ａと塗料計量部５Ａとを分離独立させたことで、塗料計量部５Ａにおける計量ロッド５Ａｒのアプリケータロール２Ａに対する姿勢角の調整を、塗料供給部４Ａとは何ら関係なく調整することができ、もって塗料計量部５Ａおよび塗料供給部４Ａの位置調整を極めて容易に行うことが可能となる。

また、同様な理由により、塗料供給部４Ａの位置(塗料Ｐａがアプリケータロール２Ａの周面２Ａｓ上に噴出する角度)の調整を、塗料Ｐａの塗布面を観察しながら容易に行うことができる。

また、従来の塗工機では、ウェブ上の異物がアプリケータロールに付着したのち、計量ロッドによって塗料と共に掻き落とされ、再びアプリケータロールに付着したのち掻き落とされることを繰り返して、塗料中に多くの異物が含まれることとなるが、実施例の塗工装置３Ａにおいては、上述した如く計量ロッド５Ａｒで掻き落とされた塗料Ｐａは、全てカラーパン３Ａｐによって回収されたのち、フィルターを経由して塗料供給部４Ａに送られるため、アプリケータロール２Ａに対しては常に清浄な塗料Ｐａが供給されることとなる。

上述した構成のツインロッドコーター１によれば、図１に示した塗工装置３Ｂにおいても、上述した塗工装置３Ａと全く同様にして、塗工量の幅方向プロファイルの乱れを未然に防止することが可能となる等、様々な作用効果を奏することは言うまでもない。

また、上述した構成のツインロッドコーター１においては、アプリケータロール２Ａ側を見た場合、図２に示す如く、塗工装置３Ａの塗料供給部４Ａに対して、アプリケータロール２Ａの回転方向(矢印ｒａ)における上流側に、空気流遮蔽装置６Ａを設置したことで、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｆに沿って生じる空気流ｆが遮断されることとなる。

ここで、空気流遮蔽装置６Ａが設けられていない場合、高速運転のときに塗料供給部４Ａから噴射された塗料Ｐａは、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｆに沿う空気流ｆによって攪乱され、上記周面２Ａｓに対する付着が不確実となる不都合があり、このような不都合を解消するために、塗料供給部４Ａから噴射される塗料Ｐａの勢いを高めると、塗料Ｐａの流量が徒らに増大する問題を招くこととなる。

これに対して、実施例に示す如く空気流遮蔽装置６Ａを設けたことにより、高速運転時でも塗料供給部４Ａから噴射された塗料Ｐａが空気流ｆによって攪乱されることがなく、もって塗料供給部４Ａから噴射された塗料Ｐａをアプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに対して確実に付着させることができ、また塗料供給部４Ａから噴射される塗料Ｐａの流量を減らすことができる。

さらに、空気流遮蔽装置６Ａを設けたことで、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに付着したゴミを取り去ることができ、これにより上記周面に２Ａｓにゴミが付着したことに起因して、塗布面に重大な瑕疵となる筋が生じる不都合を未然に防止することができる。

なお、上記空気流遮蔽装置６Ａは、塗料供給部４Ａから噴射された塗料Ｐａが攪乱されないよう、空気流ｆを確実に遮蔽することのできる有効範囲、詳しくは塗料供給部４Ａから噴射された塗料Ｐａが、アプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに付着する位置から、アプリケータロール２Ａの回転方向(矢印ｒａ)における上流側へ距離ｌ(実施例では５００ｍｍ)だけ離れた範囲内に設置されている。

上述した構成のツインロッドコーター１によれば、図１に示したアプリケータロール２Ｂ側を見た場合、上述した空気流遮蔽装置６Ａと全く同一の態様で、塗工装置３Ｂの塗料供給部４Ｂに対して、アプリケータロール２Ｂの回転方向(矢印ｒｂ)における上流側に、空気流遮蔽装置としての空気流遮蔽装置６Ｂを設置したことで、塗料供給部４Ｂから噴射された塗料Ｐｂをアプリケータロール２Ｂの周面２Ｂｓに対して確実に付着させることができる等、様々な作用効果を奏することは言うまでもない。

図３(ａ)は、塗料供給部４Ａに対して、アプリケータロール２Ａの回転方向(矢印ｒａ)における上流側の有効範囲(距離ｌ：実施例では５００ｍｍ)内に、遮蔽ロッド６Ａ′(空気流遮蔽装置)を設置した実施例を示し、図３(ｂ)は、矢印方向に遮断空気流を噴射するエアブロワ６Ａ″(空気流遮蔽装置)を設置した実施例を示している。

因みに、塗料供給部４Ｂに対する、アプリケータロール２Ｂの回転方向(矢印ｒｂ)における上流側にも、遮蔽ロッド６Ａ′と同様の遮蔽ロッド、あるいはエアブロワ６Ａ″と同様のエアブロワが設置されていることは勿論である。

このように、空気流遮蔽装置として遮蔽ロッド６Ａ′、あるいはエアブロワ６Ａ″を採用した場合でも、空気流遮蔽装置として遮蔽ブレード６Ａを採用した実施例(図１、図２参照)と同様、塗料供給部４Ａから噴射された塗料Ｐａをアプリケータロール２Ａの周面２Ａｓに対して確実に付着させることができる等、様々な作用効果を奏することは言うまでもない。

なお、上述した実施例では、上記ツインロッドコーター１において、ウェブＷの一方表面Ｗａと他方表面Ｗｂとの両面に、塗料ｐａと塗料ｐｂとを同時に塗工しているが、例えば、一方のアプリケータロール２Ａのみに塗料を供給し、他方のアプリケータロール２Ｂには塗料を供給せずバックアップロールとして機能させることで、ウェブＷの一方表面Ｗａのみに塗工することも可能であり、このようにウェブＷの片面のみに塗工する場合においても、上述した如き本発明に係る独自の作用効果を奏し得ることは言うまでもない。

１…ツインロッドコーター、
２Ａ、２Ｂ…アプリケータロール、
３Ａ、３Ｂ…塗工装置、
４Ａ、４Ｂ…塗料供給部、
５Ａ、５Ｂ…塗料計量部、
５ｒ…計量ロッド、
６Ａ、６Ｂ…空気流遮蔽装置、
６Ａ′…遮蔽ロッド(空気流遮蔽装置)、
６Ａ″…エアブロワ(空気流遮蔽装置)、
Ｗ…ウェブ、
Ｗａ…一方表面、
Ｗｂ…他方表面、
Ｐａ、Ｐｂ…塗料、
Ｐ…塗工紙。

Claims

ウェブを挟んで搬送する一対のアプリケータロールと、塗料供給部において前記アプリケータロールの周面に塗料を供給し、かつ塗料計量部の計量ロッドにより前記塗料を掻き落として所定量に計量する塗工装置とを備え、前記アプリケータの周面に塗布された塗料を前記ウェブの表面に転写することで、前記ウェブの両面に塗料を同時に塗布するツインロッドコーターにおいて、
前記塗工装置における塗料供給部と塗料計量部とを互いに分離し、前記塗料計量部に対する前記アプリケータロールの回転方向における上流側に、前記塗料計量部と離隔させて、スロット状のノズルを備えた前記塗料供給部を設置したことを特徴とするツインロッドコーター。
前記塗工装置における前記塗料供給部に対する前記アプリケータロールの回転方向における上流側に、前記アプリケータロールの回転に伴って周面に沿って生じる空気流を遮断する空気流遮蔽装置を設けたことを特徴とする請求項１記載のツインロッドコーター。