JP4560975B2 - カーテンコータヘッドの塗工液吐出流量計測装置及び該計測装置を用いた塗工液吐出流量調整装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は製紙工場で製造された原紙に塗工液を塗布して塗工紙とする際に用いるカーテンコータヘッドの塗工液吐出流量計測装置及び該計測装置を用いた塗工液吐出流量調整装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
製紙工場で製造された紙はそのままの形で使用されることは少なく、それを原紙として更に加工を施すことにより所要の目的に適合する製品としての加工紙とする場合が多い。加工紙には種々のものがあるが、その一つに、原紙の表面に塗工液(塗工用カラー)を塗布させて製造する塗工紙(塗被加工紙)がある。
【0003】
上記塗工紙を製造する塗工装置の一つであるカーテンコータは、図3にその一例の概略を示す如く、コータロール1に巻回されて、該コータロール1から下流のガイドロール2の位置へ向けて走行する原紙3の表面に、カーテンコータヘッド(給液ヘッド)4から塗工液5を吐出させて紙幅方向に一様なカーテンとして流下させることにより、塗工液5を原紙3の表面に直接塗布させるようにしてある。
【0004】
上記カーテンコータによる塗工作業は、予め計量された吐出流量の塗工液5が直接原紙3の表面に塗布されることから、非常にスムーズな塗工表面が得られるものである。したがって、上記カーテンコータヘッド4から吐出させる塗工液5の流量は厳密に設定しなければならない。
【0005】
そのため、従来では、図4に示す如く、カーテンコータヘッド4の長手方向となる幅方向に多分割された流量調整領域Zを形成して、該各流量調整領域Z毎に、塗工液吐出口4aの可変リップ6を部分的に動かして流量調整を行うことができるように流量調整ねじ軸7を設けた構成として、先ず、一つの流量調整領域Zの直下位置に、流量調整領域Zの幅に対応する大きさとした定量カップ8を置き、該定量カップ8内に塗工液5が溜まるまでの時間を計測して、計測時間と設定時間とに誤差があると、直上方の流量調整ねじ軸7を操作して流量調整を行うようにし、以後同様に、流量調整領域Z毎に計測と調整を順次行うことにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来方式の場合、定量カップ8内に塗工液5が溜まる時間を計測しているため、計測に時間が掛かり、カーテンコータヘッド4の幅が広くなればなるほど計測に時間を要することになり、又、時間が掛かることによって、塗工液5を循環させることになるので、塗工液5の粘度、あるいは、温度の変化により吐出流量変化が起ってしまい、何度も調整をやり直す必要が生じている。更に、流量調整は、人の感覚による流量調整ねじ軸7の操作により行っているため、調整者の技量の違いによる調整むらが起こり易いという問題もある。
【0007】
そこで、本発明は、カーテンコータヘッドから吐出させる塗工液の流量計測及び流量調整を短時間にて正確に行うことができるようにしようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、塗工液吐出口からカーテン状に吐出させる塗工液の流量調整領域を長手方向となる幅方向に多分割して該各流量調整領域を個々に調整できるようにしてあるカーテンコータヘッドの下方部に、上記分割された流量調整領域の数よりも少なく且つ上記分割された流量調整領域の幅に対応する大きさとしたホッパを、シフト装置により幅方向へシフト可能に配置するようにし、且つ上記ホッパの下端部に、流量計を取り付けた流通管の上端を接続した構成とする。
【0009】
カーテンコータヘッドの塗工液吐出口から塗工液を吐出させると、その下方部に配置してあるホッパにて受けられ、更に、流通管内を通過するときに、流量計によって流量が計測される。この際、ホッパは各流量調整領域に対応しているため、各流量調整領域毎の吐出流量が短時間で計測されることになる。
【0010】
又、ホッパを順次シフトさせて行くようにしてあるので、流量調整領域を1単位として計測作業を行うことができる。
【0011】
更に、塗工液吐出口からカーテン状に吐出させる塗工液の流量調整領域を長手方向となる幅方向に多分割して形成するようにしてあるカーテンコータヘッドの下方部に、上記分割された流量調整領域の数よりも少なく且つ上記分割された流量調整領域の幅に対応する大きさとしたホッパを、シフト装置により幅方向へシフト可能に配置するようにし、且つ該上記ホッパの下端部に、流量計を取り付けた流通管の上端を接続し、更に、カーテンコータヘッドに、上記分割された各流量調整領域を個々に調整するためのアクチュエータをそれぞれ装備させ、上記流量計で計測した流量調整領域毎の流量値と設定値とを比較して上記アクチュエータへ個々に制御指令を送る制御装置を備えた構成とすることにより、流量計で計測された流量調整領域毎の流量値が制御装置で設定値と比較され、流量調整領域毎のアクチュエータに制御指令が送られるため、流量調整が短時間にて正確に行われることになる。
【0012】
又、上記構成としてあるので、流量調整領域を1単位として順次流量調整を行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
図1(イ)(ロ)は本発明の実施の一形態を示すもので、図4に示したと同様に、塗工液吐出口4aからカーテン状に吐出させる塗工液5の流量調整領域を長手方向となる幅方向に均等に多分割(図では8分割)して各流量調整領域Zとするようにしてあるカーテンコータヘッド4の直下方部に、各流量調整領域Zの幅に対応する大きさ(長さ)とした多数のホッパ11を、ヘッド全幅に至るように隙間なく一列に並べて配置するようにし、且つ該各ホッパ11の下端部に、途中に小型電磁流量計あるいは小型渦流量計の如き流量計12を設置した流通管13の上端を連通接続し、上記カーテンコータヘッド4から吐出された塗工液5を各ホッパ11で受けて流通管13に導くことにより、塗工液5の吐出流量を各アクチュエータ9による流量調整領域Z毎にそれぞれ流量計12で計測して流量表示器12aに表示できるようにする。更に、上記塗工液吐出口4aの外側部に、可変リップ6を部分的に動かして各流量調整領域Z毎に流量調整を行うようにするためのアクチュエータ9を、取付部材10を介して設置し、上記流量計12で計測した流量値と設定値との差に基づいて上記各アクチュエータ9に個々に制御指令を送る制御装置14を備えた構成とする。15は塗工液回収タンクを示す。
【0015】
カーテンコータヘッド4から吐出させる塗工液5の吐出流量を設定する作業を行う場合は、カーテンコータヘッド4の塗工液吐出口4aの開度を予備設定しておいた状態において、カーテンコータヘッド4から塗工液5を全幅一様なカーテンとして吐出し、流下してきた塗工液5を、一列に並べてある各ホッパ11で受けさせるようにし、各ホッパ11で受けた塗工液5を、流通管13を通して塗工液回収タンク15に回収させるときに、流量計12で流量を計測させるようにする。この際、上記各ホッパ11は、各アクチュエータ9による流量調整領域Z毎に配置してあるため、カーテンコータヘッド4の幅方向各部からの塗工液5の吐出流量を短時間で正確に計測することができる。又、計測された流量値は流量計12の流量表示器12aに表示されるので、カーテンコータヘッド4の流量調整領域の近くで目視により確認することができる。
【0016】
次に、上記各流量計12で計測された各流量調整領域Z毎の流量値は、電気信号に変換されて制御装置14に送られ、ここで、設定値と比較され、誤差があると、誤差がある領域のアクチュエータ9へ制御装置14から制御指令が送られ、当該アクチュエータ9の作動により可変リップ6が部分的に動かされることによって、誤差がある領域からの吐出流量が設定流量となるように自動的に制御される。したがって、調整者の技量の違いによるような調整むらの発生を防ぐことができる。
【0017】
次いで、図2(イ)(ロ)は本発明の実施の他の形態としてホッパ11をカーテンコータヘッド4に沿ってシフトさせるようにしたものを示すもので、図1(イ)(ロ)に示した多数のホッパ11をカーテンコータヘッド4の全幅に一列に並べて配置するようにすることに代えて、たとえば、2つのホッパ11を幅方向に隣接させて一体化させてなるホッパユニット11Uを構成して、該ホッパユニット11Uをヘッド幅方向に沿うシフト装置16に保持させ、該シフト装置16のアクチュエータを制御装置14からの指令で駆動することにより、上記ホッパユニット11Uを、2つの流量調整領域ZとZを1単位とする単位領域Z1,Z2,Z3,Z4毎に順次幅方向へシフトさせて、塗工液5の吐出流量の計測と設定を行わせるようにしたものである。
【0018】
上記シフト装置16は、カーテンコータヘッド4の幅端部下方の両サイドに、アクチュエータとしてのモータ17により駆動される駆動スプロケット18と従動スプロケット19とを対峙させて設けると共に、該両スプロケット18,19間にチェーン20を無端状に掛け回し、且つ該チェーン20と平行にヘッド全幅方向へ延びるようにガイドレール21を配置し、該ガイドレール21に摺動自在に係合させて保持させたガイドブロック22を、ホッパユニット11Uに取り付けると共に、該ガイドブロック22を、上記チェーン20の中途部に固定してなる構成としてあり、モータ17の駆動で駆動スプロケット18を回転させることにより、スプロケット18,19間で移動するチェーン20の移動力をガイドブロック22に伝えてホッパユニット11Uをガイドレール21に沿わせてヘッド幅方向へシフトさせるようにしてある。なお、スプロケット18,19とチェーン20に代えて、プーリとベルトであってもよい。
【0019】
この実施の形態では、たとえば、図2(イ)において実線で示すように、単位領域Z1の位置にホッパユニット11Uを位置させた状態として、図1(イ)(ロ)の実施の形態の場合と同様に、対応する流量調整領域Zからの塗工液5の吐出流量の計測と調整を行った後、制御装置14からの指令でシフト装置16のモータ17を駆動し、上記ホッパユニット11Uを、ガイドレール21に沿わせて二点鎖線、一点鎖線、破線で示す単位領域Z2,Z3,Z4の位置へ順次シフトさせて塗工液5の吐出流量の計測を直接行うことができる。この計測に基づき制御装置14からアクチュエータ9へ制御指令を送ることにより流量を自動的に調整できて、カーテンコータヘッド4の全幅に対する吐出流量の設定を行うことができる。したがって、この実施の形態によれば、図1(イ)に示す如く多数のホッパ11や流通管13、流量計12を用意しなくても済むため、コストの上でも保管スペースの上でも有利となる。
【0020】
なお、図2(イ)(ロ)の実施の形態では、2つのホッパ11を1組としてホッパユニット11Uを構成するようにした場合を示したが、流量調整領域Zの幅に対応させてある1つのホッパ11をシフト装置16に保持させて順次シフトさせるようにしたり、あるいは、3つ以上のホッパ11を1組としてシフトさせるようにしてもよいこと、又、塗工液5の吐出流量の計測を短時間で行うことを主目的とする場合には、図4に示したような流量調整ねじ軸7による流量調整にも適用できること、更に、図2(イ)(ロ)に示したモータ17とチェーン20によるシフト装置16に代えて、シリンダによる直動方式等を採用してもよいこと、更に又、流量計12用の自動洗浄装置を設けること等は任意であること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のカーテンコータヘッドの塗工液吐出流量計測装置によれば、塗工液吐出口からカーテン状に吐出させる塗工液の流量調整領域を長手方向となる幅方向に多分割して該各流量調整領域を個々に調整できるようにしてあるカーテンコータヘッドの下方部に、上記分割された流量調整領域の数よりも少なく且つ上記分割された流量調整領域の幅に対応する大きさとしたホッパを、シフト装置により幅方向へシフト可能に配置するようにし、且つ上記ホッパの下端部に、流量計を取り付けた流通管の上端を接続した構成としてあるので、ホッパで各流量調整領域毎の塗工液を受けることができて、この塗工液が流通管を通る際に流量計で流量を計測できることにより、ヘッド全幅の塗工液吐出流量を短時間にて正確に計測することができ、又、ホッパを順次シフトさせて行くことで、流量調整領域を1単位として塗工液の吐出流量を能率よく計測することができる、という優れた効果を発揮する。又、塗工液吐出口からカーテン状に吐出させる塗工液の流量調整領域を長手方向となる幅方向に多分割して形成するようにしてあるカーテンコータヘッドの下方部に、上記分割された流量調整領域の数よりも少なく且つ上記分割された流量調整領域の幅に対応する大きさとしたホッパを、シフト装置により幅方向へシフト可能に配置するようにし、且つ該上記ホッパの下端部に、流量計を取り付けた流通管の上端を接続し、更に、カーテンコータヘッドに、上記分割された各流量調整領域を個々に調整するためのアクチュエータをそれぞれ装備させ、上記流量計で計測した流量調整領域毎の流量値と設定値とを比較して上記アクチュエータへ個々に制御指令を送る制御装置を備えた構成とすることにより、流量計で正確に計測された流量値を基に、制御装置からの制御指令で各流量調整領域毎のアクチュエータを作動させることができることにより、ヘッド全幅領域における塗工液の吐出流量を設定された流量に短時間にて正確に調整することができ、又、流量調整領域を1単位として塗工液の吐出流量を能率よく設定することができる、等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の実施の一形態を示すもので、(イ)は概略正面図、(ロ)は(イ)のA−A方向矢視図である。
【図2】本発明の実施の他の形態を示すもので、(イ)は概略正面図、(ロ)は(イ)のB−B方向矢視図である。
【図3】カーテンコータの一例を示す概略図である。
【図4】従来におけるカーテンコータヘッドの塗工液吐出流量設定要領を示す概要図である。
【符号の説明】
4 カーテンコータヘッド
4a 塗工液吐出口
5 塗工液
9 アクチュエータ
11 ホッパ
12 流量計
13 流通管
14 制御装置
16 シフト装置
Claims (2)
- 塗工液吐出口からカーテン状に吐出させる塗工液の流量調整領域を長手方向となる幅方向に多分割して該各流量調整領域を個々に調整できるようにしてあるカーテンコータヘッドの下方部に、上記分割された流量調整領域の数よりも少なく且つ上記分割された流量調整領域の幅に対応する大きさとしたホッパを、シフト装置により幅方向へシフト可能に配置するようにし、且つ上記ホッパの下端部に、流量計を取り付けた流通管の上端を接続した構成を有することを特徴とするカーテンコータヘッドの塗工液吐出流量計測装置。
- 塗工液吐出口からカーテン状に吐出させる塗工液の流量調整領域を長手方向となる幅方向に多分割して形成するようにしてあるカーテンコータヘッドの下方部に、上記分割された流量調整領域の数よりも少なく且つ上記分割された流量調整領域の幅に対応する大きさとしたホッパを、シフト装置により幅方向へシフト可能に配置するようにし、且つ上記ホッパの下端部に、流量計を取り付けた流通管の上端を接続し、更に、カーテンコータヘッドに、上記分割された各流量調整領域を個々に調整するためのアクチュエータをそれぞれ装備させ、上記流量計で計測した流量調整領域毎の流量値と設定値とを比較して上記アクチュエータへ個々に制御指令を送る制御装置を備えた構成を有することを特徴とするカーテンコータヘッドの塗工液吐出流量調整装置。
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