JP3177976U - コーターブレード - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性を増大させることができ、ブレードの交換頻度を減じることのできるコーターブレードを提供する。
【解決手段】バッキングロールに押し付けられ、塗工原紙上の塗工量を調整するコーターブレードであって、刃先部分の長手方向両端部側におけるベベル面は、刃先部分の長手方向中間部におけるベベル面に比べて大きく形成されている。
【選択図】図２

Description

本考案は、製紙工場において製造される原紙等の基材に塗工液を塗布して塗被加工を施す際に用いるコーターブレードに関する。

製紙工場で製造される原紙は、所要の目的に適合するように加工紙とされる場合が多い。加工紙のうち、塗被加工紙（塗工紙）は、紙の表面の性質を改善する目的で紙の表面に塗工液を塗布する。

近年、塗工紙の生産は需要の増大により、その生産速度を益々上げる必要が出てきている。塗工液を塗工する塗工機に対しては、塗工速度の高速化等が要求されている。

従来、塗工機としては、高速塗工性、高度の紙品質の両者を備えたブレードによるコーター、すなわち、ブレードコーターが多用されている。

ブレードコーターは、塗工開始から一定時間内では良好な塗工結果が得られるが、長時間の塗工によりコーターブレードの刃先部分が急速な摩耗を受け、塗工条件が断続的に変化し、せん断力が減少する。せん断力の減少により、塗工ムラが現れ、塗工面が悪化するので、コーターブレードの交換が必要となり、生産効率の低下を招来している。

そこで、コーターブレードの耐摩耗性の向上を目的とする提案がなされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

例えば、特許文献１には、高炭素鋼からなるブレード母材にセラミック板を貼り付け、あるいは、クロムを含有させたり表面にクロムを加工した母材表面、又は表面から内部に窒化処理層を設ける提案がなされている。

また、特許文献２には、コーターブレードの塗工原紙と接触する刃先部分がタングステンを主原料とする素材で構成される塗工用ブレードが提案されている。

特開２００２−２５４０１４号公報 特開２００５−１５２８０９号公報

しかしながら、上述したような母材の改良や刃先部分の複合化だけでは、コーターブレードの刃先部分の摩耗を防ぎきれず、短時間でのコーターブレードの交換は避けられず、生産効率の低下を招いていた。

本考案は、上述した問題を解決するためになされたものであり、コーターブレードの耐摩耗性を増大させることができ、コーターブレードの交換頻度を減じることのできるコーターブレードを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本考案に係るコーターブレードは、バッキングロールに押し付けられ、塗工原紙上の塗工量を調整するコーターブレードであって、刃先部分の長手方向両端部側におけるベベル面は、前記刃先部分の長手方向中間部におけるベベル面に比べて大きく形成されている。

また、本考案に係るコーターブレードは、前記中間部の長さは、塗工原紙の幅寸法よりも一定長だけ短く形成されていることを特徴とする。

また、本考案に係るコーターブレードは、前記中間部におけるベベル面は、前記刃先の幅方向に屈折した複数の面で形成されていることを特徴とする。

本考案によれば、コーターブレードの耐摩耗性を増大させることができ、ブレードの交換頻度を減じるので、塗工紙の生産効率を向上させることができる。

実施形態に係るコーターブレードの正面図である。 実施形態に係るコーターブレードの斜視図である。 図１に示すコーターブレードのＡ−Ａ断面図である。 図１に示すコーターブレードのＢ−Ｂ断面図である。 第２の実施形態に係るコーターブレードの正面図である。 図５に示すコーターブレードのＡ−Ａ断面図である。 図５に示すコーターブレードのＢ−Ｂ断面図である。 第３の実施形態に係るコーターブレードの正面図である。 図８に示すコーターブレードのＡ−Ａ断面図である。 図８に示すコーターブレードのＢ−Ｂ断面図である。

以下、本考案の一実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本考案の実施形態に係るコーターブレードの正面図で、図２はコーターブレードの斜視図である。図１、図２に示すように、コーターブレードはブレードの先端に塗工液を掻き取るためのベベル面を有するベベルタイプのものである。基材１の塗工原紙と接触するベベル面は被覆層２を被覆してある。基材１の材質は、例えば、焼入れ、調質された可撓性の炭素工具鋼（ＳＫ−４あるいは５）が好適である。基材１は、炭素工具鋼製に限られず、ステンレス製であってもよい。

被覆層２は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３系、あるいはＣｒＯ_３系のセラミックを溶射することにより、形成することができる。被覆層２の形成は、メッキ法によってもよい。さらに、高速フレーム溶射（HVOF）法でWC（炭化タングステン）系皮膜を成膜してもよい。

本考案の実施形態に係るコーターブレードは、その全長に亘って一様なベベル角及びベベル面を有するものではなく、コーターブレードの両端部側では、それら両端部を除いた部位（中間部という）に比べて、異なるベベル角を持ち且つベベル面が大きく形成されている。コーターブレードの全長はバッキングロールの全長よりも長く、例えばバッキングロールの端部からそれぞれ５０ｍｍ程度伸ばした長さとする。

コーターブレードの中間部におけるＡ−Ａ断面は、図３に示すようになっている。Ａ−Ａ断面におけるベベル角αは、例えば、３０°に形成されている。ここで、Ａ−Ａ断面を成している中間部の長さは、塗工原紙の幅寸法よりも若干短い長さとなっている。例えば、塗工原紙の幅寸法が５０００ｍｍであれば、Ａ−Ａ断面を成している中間部の長さは４９９０ｍｍ程度が好適である。一般的に、塗工原紙の端面には、ブレードで掻き取られた塗工液が集まりやすく他の部位に比べて若干盛り上がる傾向となる。そのため、ベベル面やバッキングロールの摩耗の程度は、中間部よりも大きなものとなる。そこで、ブレードの摩耗の程度を一様なものとするため、中間部の長さを管理するのが好適である。

また、両端部側における断面の詳細を示すＢ−Ｂ断面は、図４に示すようになっている。断面形状は、両端部とも同一形状で、Ｂ−Ｂ断面におけるベベル角βは、例えば、１８°に形成されている。中間部における断面と両端部における断面を比べると、中間部におけるベベル面に比べて、両端部におけるベベル面は、長く形成されている。すなわち、Ｓ１＜Ｓ２となっている。Ｂ−Ｂ断面を成している部分の長さは、各両端部とも例えば１００ｍｍ程度である。

コーターブレードの総板厚は例えば約０．７ｍｍで、ベベル部以外での基材１被覆層２の板厚の比は、約２対１が好適である。

（作用・機能）
次に、上述のように構成されたコーターブレードの作用・機能について説明する。

コーターブレードは、ベベル面を塗工原紙の塗工面に一定の圧力で押し付けて設置される。すなわち、コーターブレードは、バッキングロールに対して、やや喰い込むような状態である。塗工液を塗布された塗工原紙は、バッキングロールの回転駆動に伴って搬送されるが、予め設定された塗布量を超える塗工液は、コーターブレードで掻き取られ、カラーパンに回収される。

塗工液の組成は、塗工紙の種類によって異なるが、一般的にはカオリン、炭酸カルシウム、ラテックスを主体としたものが周知である。

塗工液中の水分は、塗工原紙の繊維間に一早く吸収されやすいことから、掻き取りの際、塗工原紙の端面近傍には、ブレードで掻き取られた塗工液が集まりやすく他の部位に比べて若干盛り上がる傾向となる。本実施形態に係るコーターブレードでは、塗工原紙の端面近傍に位置するベベル面が、中間部のベベル面に比べて長く（広く）形成されている。そのため、コーターブレードの一部のみが他の部位に比べて、一早く偏って摩耗するのを抑制することができる。また、バッキングロールの特定箇所の摩耗が、他の部位に比べて進行するのも抑制することができる。

（第２の実施形態）
図５は、本考案の第２の実施形態に係るコーターブレードの正面図である。第２の実施形態に係るコーターブレードは、基本的な構成は、第１の実施形態に係るコーターブレードと同じである。すなわち、ブレードの先端にベベル角を有するベベルタイプのもので、基材１の、塗工原紙と接触するベベル面に被覆層２を被覆してある。

コーターブレードの中間部におけるＡ−Ａ断面は、図６に示すようになっている。被覆層２に形成されるベベル面は、屈曲部を介した２つの面取り部から成り立っている。この屈曲部の存在により、ベベル面を大きくしている。ベベル面全体が広くなっているので、屈曲部にかかる圧力を低減させるように働くこととなり、ブレードの耐久性が良好なものとなる。

Ａ−Ａ断面を成している中間部の長さは、塗工原紙の幅寸法よりも若干短い長さとなっている。例えば、塗工原紙の幅寸法が５０００ｍｍであれば、Ａ−Ａ断面を成している中間部の長さは４９９０ｍｍ程度が好適である。

両端部側における断面の詳細を示すＢ−Ｂ断面は、図７に示すようになっている。コーターブレードの両端部側では、それら両端部を除いた中間部に比べて、ベベル角が小さく且つベベル面が大きく形成されている。すなわち、α＞β且つ、（Ｓ１１＋Ｓ１２）＜Ｓ２となっている。第２の実施形態においても、塗工原紙の端面近傍に位置するベベル面が、中間部のベベル面に比べて長く（広く）形成されている。そのため、コーターブレードの一部のみが他の部位に比べて、一早く偏って摩耗するのを抑制することができる。また、バッキングロールの特定箇所の摩耗が、他の部位に比べて進行するのも抑制することができる。ひいては、耐摩耗性を増大させることに伴い、ブレードの交換頻度を減じるので、塗工紙の生産効率を向上させることができるコーターブレードが得られる。

（変形例）
上記したコーターブレードは、基材の塗工原紙と接触するベベル面は被覆層を被覆しているが、これに限定されることはない。すなわち、被覆層を設けずに、基材自体にベベル面を形成することもできる。

（第３の実施形態）
上記した第１の実施形態及び第２の実施形態は、いずれもベベルタイプのコーターブレードであったが、本考案は、ベベルタイプのものに限定されるものではない。第３の実施形態は、ブレードの先端側面を塗工原紙に押し当てて利用するベントタイプのコーターブレードである。

図８は、本考案の第３の実施形態に係るコーターブレードの正面図である。ブレードは、略平板上の基材１から成り、基材１の先端部上であって塗工原紙と接触する面に被覆部３を形成してある。基材１の材質は、例えば、炭素工具鋼（ＳＫ−４）製が好適である。被覆部３は、例えば、１００μｍの厚さでハードクロム鍍金することにより形成する。

コーターブレードの中間部におけるＡ−Ａ断面は、図９に示すようになっている。Ａ−Ａ断面におけるベベル角αは、例えば、６°に形成されている。

両端部側における断面の詳細を示すＢ−Ｂ断面は、図１０に示すようになっている。Ｂ−Ｂ断面におけるベベル角βは、例えば、８°に形成されている。

第１、第２の実施形態では、両端部側におけるベベル角は中間部におけるベベル角に比べて小さく形成されているが、第３の実施形態では、中間部におけるベベル角αは両端部側におけるベベル角β比べてわずかに大きく形成されている。

中間部における断面と両端部における断面を比べると、中間部におけるベベル面に比べて、両端部におけるベベル面は、長く形成されている。すなわち、Ｓ１＜Ｓ２となっている。

Ａ−Ａ断面を成している中間部の長さは、塗工原紙の幅寸法よりも若干短い長さとなっている。Ｂ−Ｂ断面を成している部分の長さは、各両端部とも例えば７０ｍｍ程度である。

第３の実施形態においても、塗工原紙の端面近傍に位置するベベル面が、中間部のベベル面に比べて長く（広く）形成されている。そのため、コーターブレードの一部のみが他の部位に比べて、一早く偏って摩耗するのを抑制することができる。

本考案のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、考案の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、考案の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、考案の範囲や要旨に含まれるとともに、実用新案登録請求の範囲に記載された考案とその均等の範囲に含まれる。

１・・・基材
２・・・被覆層
３・・・被覆部

Claims (6)

1. バッキングロールに押し付けられ、塗工原紙上の塗工量を調整するコーターブレードであって、
   刃先部分の長手方向両端部側におけるベベル面は、前記刃先部分の長手方向中間部におけるベベル面に比べて大きく形成されていることを特徴とするコーターブレード。
2. 前記コーターブレードはベベルタイプであって、前記刃先部分の長手方向両端部側におけるベベル角は、前記刃先部分の長手方向中間部におけるベベル角に比べて小さく形成されていることを特徴とする請求項１記載のコーターブレード。
3. 前記コーターブレードはベントタイプであって、前記刃先部分の長手方向両端部側におけるベベル角は、前記刃先部分の長手方向中間部におけるベベル角に比べて大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載のコーターブレード。
4. 前記中間部の長さは、塗工原紙の幅寸法よりも一定長だけ短く形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコーターブレード。
5. 前記中間部におけるベベル面は、前記刃先の幅方向に屈折した複数の面で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコーターブレード。
6. 基材と該基材上に形成された被覆層とから成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコーターブレード。

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