JP2558221B2

JP2558221B2 - コーティング装置

Info

Publication number: JP2558221B2
Application number: JP5508413A
Authority: JP
Inventors: バスカー、リロイ・エイチ
Original assignee: BEROITO TEKUNOROJIIZU Inc
Current assignee: BEROITO TEKUNOROJIIZU Inc
Priority date: 1991-10-29
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: FI941962A0; KR0179060B1; DE69219161T2; FI98746B; WO1993009290A1; JPH06510701A; EP0663973B1; US5133996A; DE69219161D1; FI98746C; EP0663973A1; BR9206690A; FI941962A; CA2121501A1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は支持部材によって支持されたウエブにコーテ
ィング材料を塗着するコーティング装置と方法に関す
る。特に、本発明は紙ウエブに加圧コーティング材料を
塗着するコーティング装置と方法に関する。

背景技術ウエブコーティング技術において、塗着ロールに接触
するウエブがコーティング材料の一部を吸収するよう
に、コーティング材料は回転ロールに塗着され、そして
塗着ロールへオフセットされる。しかしながら、そのよ
うなコーティング装置では、ウエブにコーティング材料
が飽和するので、過剰量のコーティング材料が塗着され
ることになる。

そこで、最近、いわゆるショートドエルコータが、前
述の従来のポンドコーティング方法に比べてウエブの吸
収するコーティング材料の量を減らすうえで非常にうま
くいくことが証明されている。

基本的には、ショートドエルコータは、加圧コーティ
ング材料源により供給される塗着ゾーンを構成するハウ
ジングを有する。紙ウエブは、支持ロールのような支持
部材によって支持されながら塗着ゾーンの開放面をこえ
て移動する。塗着ゾーンの開放面を通るウエブに塗着さ
れた余分のコーティング材料を除去するために、塗着ゾ
ーンのすぐ下流にドクターブレードが配置される。その
結果、塗着ゾーンにあるコーティング材料に対するウエ
ブの接触時間が最少限となるので、コーティング材料が
ウエブによって吸収される時間も非常に短かくなる。

それにも拘らず、ショートドエルコータの場合、コー
ティング材料の供給圧は比較的低くなければならない。
なぜなら、バッフル、即ち先行壁をこえるような過度の
流れを防止し、また、ブレードにかかる圧力による塗着
重量のコントロールの損失を防止しなければならないか
らであり、さもなければ、これは時には、結果として塗
着ウエブに縞として表われることもある。

ブスカー（Busker）外の米国特許No.5,010,840は、余
分のコーティング材料を再循環させることができるよう
に、塗着ゾーンとドクターブレードとの間にオーバーフ
ロー用せき止め材をショートドエルコータを提示してい
る。

しかしながら、或る用途では、前述のショートドエル
コータで可能な圧力より高い圧力をコーティング材料に
かける方が望ましかった。

従って、本発明は、シューを使って、そのシューの先
行辺縁へ、そしてそのシューの中心部近くの空所へコー
ティング材料を供給することにより、シートの表面へコ
ーティング材料を塗着する装置と方法に関する。必要で
あれば、ウエブにかけられるコーティングの重量によっ
て必要ならばシューに後続してブレードを配置すること
もできる。

前述の配置の効果は、ショートドエルコータのヘッド
の所に生じる圧力よりもっと高い圧力を塗着ゾーンに発
生させることができ、同時に、従来のコーティングポン
ドの欠点をも有せず、また、コーティング材料内の渦の
問題も生じないことである。

本発明はシート材にコーティング材料を塗着する手段
を提供する。この手段は塗着ゾーン内にエアが入った
り、その中のコーティング材料の渦を生じさせたりする
ことがないので、高速時にも、コーティングを均等にす
ることができる。

特に、ショートドエルコーティングヘッドを使ってウ
エブにコーティング材料を塗着すると、多くの効果があ
る。それらの効果の中でも、すぐれた走行性ときれいな
操作が挙げられる。しかしながら、毎分、3,000フィー
ト以上の操作速度では、塗着されたコーティングにマシ
ン方向の筋やまだらが現れる。そのような筋はショート
ドエルコータのヘッドの塗着ゾーン或いはポンドに渦が
生じた結果だと考えられる。“液浸ニップコーティン
グ”としても知られている前述のオフセット塗着ロール
技術はコーティングをシートに塗着するためにロールを
使用し、筋の問題を軽減している。しかしながら、液浸
ニップコータは例えば、コーティング材料の不均等性や
清潔性の不足といったような、他の問題を有する。

そこで、本発明は塗着シューを使用し、それによって
ポンドに渦を発生させないでシートにコーティングを塗
着する手段を提供する。さらに、本発明はシートに塗着
されるコーティングフィルムの厚みに対するコントロー
ル手段を提供する。

シューがウエブに対して自由に接近、離反移動できる
ようにそのシューを取付けることによって、この配置の
走行性を維持できる。

さらに、シューを限られた空間内に比較的小さい状態
に保持することによって、その装置の操作中の清潔度を
上げることができる。

従って、本発明の第１目的は、従来の装置の前述の欠
点を克服し、紙ウエブに対するコーティング材料の塗着
技術に大いに貢献するようなコーティング装置を提供す
ることである。

本発明のもうひとつの目的は、塗着ゾーンに渦の発生
をなくするためにシューを使用したコーティング装置を
提供することである。

本発明のもうひとつの目的は、その使用時、著しく清
潔さを保持できるようなコーティング装置を提供するこ
とである。

本発明のその他の目的及び効果は、図面に関連して説
明した詳細な説明からこの技術に熟達した人々によって
容易に明らかとなるであろう。

発明の開示本発明は支持部材によって支持されるウエブにコーテ
ィング材料を塗着するコーティング装置と方法に関す
る。この装置は支持部材のすぐ近くに配置されたハウジ
ングを有する。支持部材によって支持されたウエブは支
持部材とハウジングとの間を移動するようになってい
る。ハウジングは開放端を備えたチェンバを有する。そ
の開放端は支持部材に対面する。

コーティングシューはウエブと摺動状態に共働する。
このシューはチェンバ内に移動自在に配置され、加圧コ
ーティング材料源に接続される空所を有する。

この空所は、コーティング材料をウエブへ塗着するた
めそのコーティング材料が空所へ流れ、露出面を通って
流れるように、ウエブに対面する露出面を有する。

本発明において、コーティング装置はまた、ドクター
ブレードを有し、このドクターブレードは基端と末端と
を有する。基端はハウジングに調整自在に取付けられ
る。ドクターブレードの末端はウエブから余分のコーテ
ィング材料を除去するようウエブに塗着されるコーティ
ング材料に当接する。

このコーティング装置はまた、ブレードにかけられる
圧力を調整してウエブからの余分のコーティング材の除
去をコントロールするように、ブレードの基端及び末端
とハウジングとの間に配置されたエア管手段を有する。

チェンバは先行壁と後続壁とを有し、それらの壁は互
いに間隔をおいて、しかも平行に配置される。

さらに、チェンバは先行壁と後続壁との間を伸びる第
１及び第２側壁を有する。それらの側壁はコーティング
シューをその中に摺動自在に受容れるために互いに間隔
をおいて、しかも互いに平行に配置される。

そのチェンバは加圧流体源に接続され、そして、チェ
ンバ内の圧力をコントロールして、コーティングシュー
によりウエブにかけられる圧力を調整するため加圧流体
源とチェンバとの間に制御手段が配置される。

コーティング装置はまた、コーティングシューとハウ
ジングとの間に配置されたシール手段を有する。コーテ
ィングシューがウエブへ接近又は離反移動することがで
きるように、シューと、シール手段とハウジングとはそ
れらの間にチェンバを形成するように仕組まれている。

さらに、そのシューはウエブがそこを通って移動し易
くなるように支持部材に馴じんだ先行面と後続面とを有
する。

コーティングシューは先行部分と後続部分とを有し、
空所が先行部分と後続部分との間に配置される。さら
に、空所はコーティング材料の可変圧力源に接続され
る。

先行部分は空所から先行部分を通って実質的にマシン
方向へ伸びる複数のチャンネル手段を有する。その結
果、コーティング材料が空所から後続部分を通って流
れ、そして後続部分とウエブとの間を流れるような速度
でコーティング装置が作動し、そしてまた、先行部分と
ウエブとの間でコーティング材料の流れが減少する時、
先行部分とウエブとの間に楔形の空間からコーティング
材料を供給するチャンネル手段を通ってコーティング材
料が流れるように仕組まれている。

コーティング装置はまた、チャンネル手段を通って流
れるコーティング材料の一部分が、ウエブの移動方向と
は反対方向へオーバーフローするようにオーバーフロー
手段を有する。

特に、チャンネル手段は空所から先行部分を通って伸
びる複数のチャンネルを有する。それらのチャンネルは
クロスマシン方向へ互いに間隔をおいて、しかも平行に
配置される。

本発明の多くの変形や変更は添付図面に関連して説明
した詳細な説明から、この技術に熟達した人々にとって
容易に明らかとなるであろう。しかしながら、そのよう
な変形や変更は、請求項によって限定される本発明の本
旨と範囲から逸脱することはない。

図面の簡単な説明図１は本発明に従ったコーティング装置の断面図であ
り、図２は図１に示すコーティングシューの拡大部分斜視
図である。

発明を実施するための最良の形態図１は支持部材14によって支持されるウエブＷにコー
ティング材料12を塗着する、全体を符号10で示すコーテ
ィング装置の断面図である。装置10は、支持部材14によ
って支持されたウエブＷが支持部材14とハウジング16と
の間を移動するように支持部材14のすぐ近くに配置され
たハウジング16を有する。そのハウジング16には、開放
端20を有するチェンバ18が形成されている。開放端20は
支持部材14に対面している。

全体を符号22で示すコーティングシューがウエブＷと
摺動状態に共働する。シュー22はチェンバ18内に移動自
在に配置される。シュー22には空所24が形成され、この
空所24は加圧コーティング材料源Ｐに接続される。空所
24はウエブＷへ向って露出面26を有するので、コーティ
ング材料12は、矢印28で示すように、空所24へ流れ、そ
して、コーティング材料12をウエブＷへ塗着するため露
出面26を通って流れる。

コーティング装置10はまた、ドクターブレード30を有
し、このドクターブレード30は基端32と末端34とを有す
る。基端32はハウジング16に調整自在に取付けられる。
末端34はウエブＷから余分のコーティング材料12を除去
するためウエブＷにかけられるコーティング材料12に当
接する。

コーティング装置10はまた、ウエブＷから余分のコー
ティング材料12を除去する除去作用をコントロールする
ように、ブレード30にかけられる圧力を調整するためブ
レード30の基端32及び末端34とハウジング16との間に配
置されたエア管手段36を有する。

チェンバ18はまた、先行壁38と後続壁40とを有する。
これらの壁38、40は互いに間隔をおいて相対的に位置づ
けられている。

図２はチェンバ18内のシュー22の拡大部分斜視図であ
る。図２に示すように、チェンバ18はまた、先行壁38と
後続壁40との間に伸びる第１及び第２側壁42、44を有す
る。これらの側壁42、44はコーティングシュー22をその
中に摺動自在に受容れるために互いに間隔をおいて、相
対的に平行に配置されている。

チェンバ18は加圧流体源57に接続される。その加圧流
体源57とチェンバとの間に制御手段Ｃが配置され、コー
ティングーシュー22によりウエブＷにかけられる圧力を
調整するようチェンバ18内の圧力をコントロールする。

図１に示すように、コーティング装置10はまた、コー
ティングシュー22とハウジング16との間に配置されたシ
ール手段46を有する。シュー22と、シール手段46とハウ
ジング16とはそれらの間にチェンバ18を形成するように
配置されている。コーティングシュー22は図２の矢印48
で示すように、ウエブＷへ接近又は離反移動できるよう
になっている。

従って、シュー22はそこを通るウエブＷの移動を容易
にするために支持部材14に馴じむような先行面50と後続
面52とを有する。

好ましくは、支持部材14は支持ロールであり、先行面
及び後続面50、52は、それらの面50、52が凹状となるよ
うに、支持部材即ち支持ロール14の半径と実質的に同一
曲率半径を有する。

コーティングシュー22は先行部分54と後続部分56とを
有する。空所24は、先行部分54と後続部分56との間に配
置されている。空所24はコーティング材料12の可変圧力
源Ｐに接続される。先行部分54は傾斜した前面壁を有
し、全体を符号58で示す複数のチャンネル手段を有す
る。これらのチャンネル手段58は、矢印MDで示すように
実質的にマシン方向へ、空所24から先行部分54を通って
伸びている。コーティング材料12が空所24から後続部分
56を通り、その後続部分56とウエブＷとの間を通って流
れるような速度でコーティング装置10が操作され、そし
てまた、先行部分54とウエブＷとの間でコーティング材
料12の流れが減少する時、先行部分54とウエブＷとの間
に楔形の空間からコーティング材料を供給するチャンネ
ル手段58を通ってコーティング材料12が流れるように仕
組まれている。

特に、コーティング装置10は、矢印MDで示すウエブＷ
の移動方向とは反対方向へ、即ち矢印62で示す方向へ、
チャンネル手段58を通って流れるコーティング材料12の
いくらかがオーバーフローできるように、オーバーフロ
ー手段60を有する。

好ましくは、チャンネル手段58は空所24から先行部分
54を通って伸びる複数のチャンネル64、65、66、67、68
を有する。これらのチャンネル64〜68は図２の矢印CDで
示すように、クロスマシン方向へ互いに間隔を置いて、
平行に配置される。

以上のコーティング装置の操作時、コーティング材料
12は、シュー22を通って伸びる導管66に接続された供給
管64を介して空所24へ供給される。その加圧コーティン
グ材料12は空所24を通り、露出面26を通って流れるよう
になっており、その結果、コーティング材料はウエブＷ
に塗着されるようになる。

材料を塗着する速度が比較的低速の時、コーティング
材料はそれぞれ、ウエブと先行面50との間と、ウエブと
後続面52との間を通って流れる。

しかしながら、材料塗着速度が上昇すると、コーティ
ング材料はウエブと後続面52との間を流れる比率が高く
なり、ウエブと先行面50との間では、空所24から流れる
コーティング材料の量は少くなる。

その結果、先行面50とウエブとの摩擦接触を防ぐため
に、コーティング材料12がチャンネル手段58を通って供
給され、それによって、ウエブと先行面50との間にMD方
向へ流れるようとするコーティング材料が供給される。

チャンネル手段58を通って流れる過剰なコーティング
材料62はマシン方向MDとほぼ反対方向へオーバーフロー
手段60を通って流れる。そのような過剰のコーティング
材料は収集され、再循環される。

さらに、ドクターブレード30の末端34によりウエブＷ
から除去された過剰のコーティング材料12は符号68で示
すもうひとつのオーバーフロー手段を通って流れ、それ
をクリーニングして再循環させるようになっている。

コーティング装置10の操作中、加圧流体が供給管70を
通ってチェンバ18へ送られる。その加圧流体はコーティ
ング材料、水、或いはその他の適切な流体である。

チェンバ18内の流体の圧力をコントロールすることに
よって、シュー22は塗布されるコーティングの所望の厚
みに従ってウエブへ接近、或いは離反移動させて調整す
ることができる。ウエブの一面、又は複数面に生じるコ
ーティングの厚みはシューの後側にかかる負荷、マシン
方向へのシューの長さ、空所24内のコーティング材料の
圧力と流れとによって変化する。そのようなコーティン
グの厚みはまた、コーティング材料の粘性や塗着温度に
よって変化する。

マシン速度が低速で、粘性の低いコーティング材料の
場合、コーティング材料はシューの先行面及び後続面を
こえて前進方向及び逆方向へ流れる。しかしながら、前
述したように、マシン速度が高速で、コーティング材料
の粘性が高い場合、流れは全てシューの後続面へ向って
流れ、先行面にはコーティング材料が不足するので、ウ
エブと摩擦し始める。

前述の条件のもとでは、複数のチャンネル64〜68によ
ってシューの先行辺縁部へコーティングを供給する必要
がある。また、これらのチャンネルを複数のスロットに
することもできる。

本発明によれば、シューに強い負荷をかけたときは、
シューを離れるフィルムの厚さがブレードを使って生じ
るフィルムの厚みと等しくすることができる。そのよう
なときは、ブレードは余分なものとなるので取外してよ
い。

本発明はコーティング塗着ゾーン内に渦を発生させな
いで、その操作中、コーティング装置を清潔に保持する
ことのできるコーティング装置を提供する。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材（14）により支持されるウエブ
（Ｗ）が支持部材（14）とハウジング（16）との間を移
動するように支持部材（14）のすぐ近くに配置されたハ
ウジング（16）であって、開放端（20）をもち；コーティングシューを摺動自在に受容れるために互いに
間隔をおいて、しかも平行に位置した先行壁（38）と後
続壁（40）及びその間に伸びている第１及び第２側壁
（42,44）とをもつチェンバ（18）が形成され、前記開
放端（20）は支持部材（14）へ対面しているハウジング
（16）；及び基端と末端をもち、同末端はウエブ（Ｗ）から余分なコ
ーティング材料（12）を除去するようウエブ（Ｗ）に塗
着されたコーティング材料（12）に当接するドクターブ
レード（30）を有し、更に、前記チェンバ（18）内に前
記ハウジング（16）との間にシール手段（46）を介して
移動自在に配置されウエブ（Ｗ）と摺動状態に共働する
コーティングシュー（22）であって、空所（24）を有
し、その空所（24）は加圧コーティング材料源（Ｐ）に
接続されており、前記空所（24）は、コーティング材料
（12）をウエブ（Ｗ）へ塗着するためそのコーティング
材料（12）が前記空所（24）へ流れ、露出面（26）を通
って流れるように、ウエブ（Ｗ）に対面する露出面（2
6）をもつコーティングシュー（22）を有する事を特徴
とする、支持部材（14）によって支持されたウエブ
（Ｗ）へコーティング材料を塗着するコーティング装置
（10）。
【請求項２】前記ブレード（30）の前記基端（32）は前
記ハウジング（16）に調整自在に取付られている、請求
の範囲１に記載のコーティング装置（10）。
【請求項３】ウエブ（Ｗ）からの余分のコーティング材
料（12）の除去がコントロールされるように前記ブレー
ド（30）にかけられる圧力を調整するため、前記ブレー
ド（30）の前記基端（32）及び末端（34）と前記ハウジ
ング（16）との間に配置されたエア管手段（36）をさら
に有する、請求の範囲２に記載のコーティング装置（1
0）。
【請求項４】前記チェンバ（18）が：前記チェンバ（18）は加圧流体源（57）に接続されてお
り；前記加圧流体源（57）と前記チェンバ（18）との間に配
置され、前記チェンバ（18）内の圧力をコントロール
し、前記コーティングシュー（22）によってウエブ
（Ｗ）にかけられる圧力を調整する制御手段（Ｃ）とを
有する、請求の範囲１に記載のコーティング装置（1
0）。
【請求項５】前記コーティングシュー（22）がウエブ
（Ｗ）に対して接近、離反移動できるように、前記シュ
ー（22）と、前記シール手段（46）と前記ハウジング
（16）とがそれらの間に前記チェンバ（18）を形成する
ようにした、請求の範囲１に記載のコーティング装置
（10）。
【請求項６】前記シュー（22）はウエブ（Ｗ）がそこを
容易に通過できるように支持部材（14）に馴じんだ先行
面（50）と後続面（52）とを有する、請求の範囲１に記
載のコーティング装置（10）。
【請求項７】前記コーティングシュー（22）は先行部分
（54）と後続部分（56）とを有し、前記空所（24）は前
記先行部分（54）と後続部分（56）との間に配置され、
前記空所（24）はコーティング材料（20）の可変圧力源
（Ｐ）に接続されており；前記先行部分（54）は前記空所（24）から前記先行部分
（54）を通って実質的にマシン方向（MD）へ伸びる複数
のチャンネル手段（58）を有し、コーティング材料（1
2）が前記空所（24）から前記後続部分（56）をこえて
流れ、前記後続部分（56）とウエブ（Ｗ）との間を流れ
るような速度でコーティング装置（10）が作動し、か
つ、前記先行部分（54）とウエブ（Ｗ）との間を流れる
コーティング材料（12）の流れが減少する時、前記先行
部分（54）とウエブ（Ｗ）との間に楔形の空間からコー
ティング材料を供給するよう前記コーティングシュー
（22）の先行部分（54）は、前記チャンネル手段（58）
が開口されている傾斜した前面壁を有している、請求の
範囲１に記載のコーティング装置（10）。
【請求項８】前記チャンネル手段（58）を通って流れる
コーティング材料（12）のいくらかを、ウエブ（Ｗ）の
移動方向（MD）とは反対方向（62）へ流すオーバーフロ
ー手段（60）をさらに有する、請求の範囲７に記載のコ
ーティング装置（10）。
【請求項９】前記チャンネル手段（58）は、前記空所
（24）から前記先行部分（54）を通って伸びる複数のチ
ャンネル（64,65,66,67,68）を有し、前記チャンネル
（64,65,66,67,68）はクロスマシン方向（CD）へ互いに
間隔をおいて、しかも平行に配置されている、請求の範
囲７に記載のコーティング装置（10）。
【請求項１０】前記コーティングシュー（22）はさら
に：先行部分（54）と後続部分（56）とを有し、前記空所
（24）は前記先行部分（54）と後続部分（56）との間に
配置され；前記先行部分（54）には複数のチャンネル手段（58）が
形成され、前記先行部分（54）とウエブ（Ｗ）との間に
楔形の空間からコーティング材料を供給するようになっ
ており、前記コーティング（22）の先行部分（54）は、
前記チャンネル手段（58）が開口されている傾斜した前
面壁を有している、請求の範囲１に記載のコーティング
装置（10）。
【請求項１１】支持部材（14）に対面した開放端（20）
を備えコーティングシューを摺動自在に受容れるために
互いに間隔をおいて、しかも平行に位置した先行壁（3
8）と後続壁（40）及びその間に伸びている第１及び第
２側壁（42,44）を備えたチェンバ（18）を有する前記
ハウジング（16）と支持部材（14）との間にウエブ
（Ｗ）が配置されるように、前記支持部材（14）によっ
て支持されたウエブ（Ｗ）を移動させる工程と；ウエブ（Ｗ）に塗着されたコーティング材料に前記ドク
ターブレード（30）を当接することによってウエブ
（Ｗ）から余分なコーティング材料を除去する工程と；チェンバ（18）内に前記ハウジング（16）との間にシー
ル手段（46）を介して移動自在に配置され、加圧コーテ
ィング材料源（Ｐ）に接続されウエブ（Ｗ）に対面する
露出面（26）を具えた空所（24）を有し、コーティング
材料（12）をウエブ（Ｗ）へ塗着するために、そのコー
ティング材料（12）が空所（24）へ流れ、露出面（26）
を通って流れるようにした前記コーティングシュー（2
2）を押圧しウエブ（Ｗ）と共働関係にする工程を有す
ることを特徴とする、請求の範囲１に記載のコーティン
グ装置（10）を用いて、支持部材により支持されたウエ
ブにコーティング材料を塗着する方法。