JP4677456B2 - 紙／ボードのウェブのカーテンコーティングにおける支持装置 - Google Patents

Description

本発明は、紙／ボードのウェブのカーテンコーティングにおける支持装置に関し、そこで、コーティングされるウェブは、カーテンコーティング位置を通り抜けて運ばれ、塗布装置から流れ落ちるコーティングカーテンは、ウェブ表面上に進み、単層又は多層のコーティングをその上に形成するようにする。

カーテン塗工機は、スロットフェッド（スロット送り）及びスライドフェッド（スライド送り）塗工機に分類され得る。そのスライド送りカーテン塗工機では、コーティング（被覆剤）がノズルアセンブリを用いて傾斜面に供給され、その被覆剤は、フィーディングリップ（供給用へり）を構成するその面の縁の方へ流れ落ち、その被覆剤がそのフィーディングリップから落ちるときにカーテンを形成する。スロット送り塗布ビームでは、被覆剤は、分配チャンバーを通って狭い垂直スロットにポンプでくみ上げられ、そのリップ（へり）のところでカーテンができ、ウェブの上に落ちる。被覆剤は、一又は二以上の層に塗布されてもよい。結果として生じるカーテンは、その名が示唆するようにフィーディングスロット／フィーディングリップの縁に沿って位置付けられるエッジガイドを用いて、所望の幅に亘って維持される。

多数の様々なグレードの紙及びボードが存在し、坪量によって二つのクラスに分類される。それらは、単層で、かつ、２５〜３００ｇ／ｍ^２の坪量を持つ紙、及び、多層技術で作られ、かつ、１５０〜６００ｇ／ｍ^２の坪量を持つボードである。記載のように、紙とボードとの間には流動的な境界線がある。最も軽い坪量のボードが、最も重い紙よりも軽いからである。一般的に、紙は、印刷に使われ、ボードは、梱包に使われる。紙及びボードは、コーティングされる場合も、コーティングされない場合もある。

以下の説明は、コーティングされる繊維状のウェブのために現在使用されている値の例であり、その所定値からの実質的な逸脱は生じ得る。その説明は、主に、情報源となる出版物である、Jokio, M.編集で、１９９９年に
［外１］

が出版したPapermaking Science and Technology, section Papermaking Part 3, Finishingの３６１ページに基づいている。

コーティングされたマガジンペーパー（ＬＷＣ: Light Weight Coated）は、４０〜６０％の機械パルプ、２５〜４０％の漂白した針葉樹パルプ、並びに、２０〜３５％の充填剤及び被覆剤を含む。ＬＷＣペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量４０〜７０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス５０〜６５％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．８〜１．５μｍ（オフセット）、０．６〜１．０μｍ（ロトグラビア）、密度１１００〜１２５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度８９〜９４％。

ＭＦＣ（Machine Finished Coated）ペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量５０〜７０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス２５〜７０％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ２．２〜２．８μｍ、密度９００〜９５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度９１〜９５％。

ＦＯＯ（Film Coated Offset）ペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量４０〜７０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス４５〜５５％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ１．５〜２．０μｍ、密度１０００〜１０５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度９１〜９５％。

ＭＷＣ（Medium Weight Coated）ペーパーの一般的な値は、以下のように考えられる。坪量７０〜９０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス６５〜７５％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．６〜１．０μｍ、密度１１５０〜１２５０ｋｇ／ｍ^３、輝度７０〜７５％、及び、不透明度８９〜９４％。

ＨＷＣ（Heavy Weight Coated）は、坪量１００〜１３５ｇ／ｍ^２を有し、２回よりもさらに多くコーティングされ得る。

コーティングされたパルプベースの、木材を含まない印刷用紙又はファインペーパー（ＷＦＣ）において、被覆剤の量は、要望及び使用目的に応じて大きく変化する。以下は、一回、及び、二回コーティングされたパルプベースの印刷用紙の典型的な値である。一回コート：坪量９０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス６５〜８０％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．７５〜２．２μｍ、輝度８０〜８８％、及び、不透明度９１〜９４％、並びに、二回コート：坪量１３０ｇ／ｍ^２、ハンターグロス７０〜８０％、ＰＰＳ（Ｓ１０）粗さ０．６５〜０．９５μｍ、輝度８３〜９０％、及び、不透明度９５〜９７％。

ボードは、５００ｇ／ｍ^２もの高い坪量を持つ高坪量グレード、及び、約１２０ｇ／ｍ^２の坪量を持つ低坪量グレードを含む、かなり不均質な群を構成し、それらのグレードは、プライマリ（本来的な）ファイバに基づくものから１００％リサイクルファイバに基づくものまで、及び、コーティングされていないものから多重コーティングされたものまで分布する。コーティングされたボードは、以下を含む。

プライマリファイバベース（折り畳み式ボード（ＦＦＢ: Folding BoxBoard）、漂白したパルプボード（ＳＢＳ: Solid Bleached Board）、液体パッケージングボード（ＬＰＢ: Liquid Packaging Board）、コーティングされたホワイトトップライナー、キャリアボード）。

リサイクルファイバベース（ホワイトラインチップボード（ＷＬＣ: White Lined Chipboard）、コーティングされたリサイクルボード）。

カーテンコーティングは、基本的に、上述の全てのコート可能なグレードを作るのに適している。カーテンコーティングは、ブレードコーティングによって達成されるものと同じ滑らかさを提供しないが、被覆率に関してはブレードコーティングより優れる。
Fapet Oy，Jyvaskyla、Papermaking Science and Technology、1999、p.361

カーテンコーティングにおける問題の一つは、品質の点でできるだけ一貫性のあるコーティング層をそのウェブに提供するために、コーティングカーテンの衝突ゾーン内で、そのウェブに対する支持を提供することである。従来技術における解決策では、コーティング工程に亘るそのウェブの支持は、典型的には、二つの異なる技術により実現されていた。その支持は、コーティングカーテン衝突点に沿って提供され、或いは、そのウェブには、その衝突点の両側に置かれた支持要素を用いた支持が提供される。実際には、支持に沿ってコーティングが達成される場合、その採用される支持要素は、言うまでもなく、ロールである。広く、かつ／或いは、高速のウェブは、大きな直径のロールの使用を必要とし、それは、持て余すほど大きい解決策となる。更に、大きな回転するロールは、多くの空気をその塗布ゾーンに持ってくるし、衝突点の角度調整は、実際上、不可能である。コーティングが、衝突点の両側に置かれた支持ロールの間にある領域に亘って、支持のないウェブに適用された場合、そのロールによって供給される空気は、大抵、大きな問題とはならないが、特定の状況において、そのウェブの振動が問題となる。さらに、この解決策も、同様に、持て余すほど大きいものである。

本発明の目的は、従来技術における前述の問題を本質的に除去することができる解決策を提供することにある。この目的を達成するために、本発明の支持装置は、衝突点の下流にある比較的小さな直径のバッキングロールを含む、コーティングされるウェブの下に置かれる支持要素と、スライド表面を備え、そのロールの上流に位置付けられ、かつ、そのコーティングが支持のないウェブ上で達成されるところのその衝突点の上流のところか、或いは、そのコーティングが支持のあるウェブ上で達成されるその衝突点に沿ったところの何れかで、選択的にそのウェブを支持するために調整可能であるベアリング要素とを含む装置であることを特徴とする。

その独創的な解決策は、要望通りに、支持のあるウェブ上、及び、支持のないウェブ上の何れでもコーティングを実行できるようにする。その解決策の更なる利点は、コーティングカーテン近くのエアフローがより力の弱いものになることばかりでなく、コンパクトサイズであること、及び、大きなロールを使用することに起因する振動の除去を含む。ウェブが破れた場合には、そのウェブは、そのスライド表面と境界空気除去装置との間に自身を詰めることができないが、そのことは、ロールを使用している場合、容易に発生し得る。

そのバッキングロールの位置は、好適には、そのロールの位置をシフトさせることによりそのウェブに対するカーテンの衝突角が変化するような方法で調整可能となるよう構成される。そのスライド表面は、好適には、各種角度位置に調整可能となるよう構成されるその先端を有し、それにより、コーティングが支持のあるウェブで達成される場合には、その先端の角度位置を変更することによって、かつ、必要であれば、そのロールを再配置することによって、衝突角が変えられるようになる。

本発明は、これより、付属図を参照しながら、より詳しく説明される。

図１は、本発明の一実施例を図解し、そこにおいて、ノズルアセンブリ１のフィーディングリップ２から流れ落ちるコーティングカーテン３は、ウェブWの表面上を、支持面の上のそのウェブが横たわる位置で、打つよう構成される。参照番号４は、ウェブWに沿って運ばれる境界空気を除去するための装置を表す。

その独創的なウェブ支持装置は、衝突点１２の下流でウェブWを支持するよう構成される比較的小さな直径のロール６を含む。ロール６は、様々な位置でセットされるよう構成され、それ故に、例えば、ウェブWとコーティングカーテン３との間の衝突角の変更を許容する。その支持装置は、追加的に、参照番号５で指定される調整可能なベアリング要素を有し、それは、ウェブを横切る方向に延びるビーム部材１１に取り付けられる。ベアリング要素５は、スライド手段７、８を備え、スライド手段７、８を矢印１３で示される方向に移動させるために、ビーム１１を用いて枢動可能である。スライド手段７、８は、好適には、そのウェブの下側と接触するそのスライド面に関しアーチ形の外観で設計される。また、そのウェブが進む方向から見たときに、そのスライド手段は、一体成形のブロックから成るものであってもよく、二つ以上の部品から成るものであってもよい。先端部分８は、好適には、そのウェブとそのコーティングカーテンとの間の衝突角を要望通りに変更することを考慮して、矢印１２で示されるように、ウェブWの進行方向を変えるために旋回するよう構成される。このとき、必要ならば、ロール６も、衝突角の所要の調整によって求められるようにシフトされ得る。スライド手段７、８のウェブに接するスライド面とウェブWの下側との間には、好適には、摩擦を減らし、かつ／或いは、ウェブの粉化を妨げるために、例えば、空気又は別の気体を用いた流体潤滑が提供される。この流体潤滑に代えて、或いは、加えて、スライド面は、スライド面含有スライド要素又はその一部分を作るために、好適には、摩擦を低減させる、かつ／又は、耐摩耗性を高めるコーティング若しくは表面処理を用いることにより、或いは、例えば、セラミック材料やステンレス鋼等の耐摩耗性材料を用いることにより、低摩擦及び／又は耐摩耗性を得るよう設計される。そのスライド要素は、例えば、ステンレス鋼でできたベース部材で構成され、耐摩耗性材料のスライド面含有要素をそこに一体化させてもよい。そのスライド手段は、例えば、図示された実施例で示されるバネ仕掛けの調整要素１０を用いて、支点９の周りを旋回するよう構成されたその先端部分８を有する。このバネ仕掛けの調整要素は、先端部分８が必要に応じて、例えば、起こり得るウェブの破損に起因するショックに応えて、伸縮できるようにする。

スライド手段７、８の境界空気除去装置４に対する距離は、好適には、コーティング可能なウェブとその境界空気除去装置との間のギャップが所望のサイズに調整され得るよう調整可能となるよう構成される。

サポートのあるウェブ上でコーティングを達成させる本発明の一実施例を概略的に示す。

Claims (9)

1. 紙／ボードのウェブのカーテンコーティングのための支持装置であって、
   コーティングされるウェブの下に置かれる支持要素群であり、
   衝突点の下流にある、カーテンの衝突角を変えるためにその位置を調整可能であるバッキングロールと、
   スライド手段を備え、前記バッキングロールの上流に位置付けられるベアリング要素であり、支持のないウェブ上で前記カーテンコーティングが達成されるように前記衝突点の上流のところで、或いは、支持のあるウェブ上で前記カーテンコーティングが達成されるように前記衝突点に沿ったところの何れかで、前記ウェブを選択的に支持するために調整可能であるベアリング要素と、
   を含む支持要素群を有する、
   ことを特徴とする支持装置。
2. 前記スライド手段は、減摩性、及び／又は、耐摩耗性のスライド面を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の支持装置。
3. 前記スライド面は、摩擦を低減させることができる、かつ／或いは、耐摩耗性を高めることができるコーティング又は表面処理を用いて、減摩性、及び／又は、耐摩耗性を得るよう設計される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の支持装置。
4. 前記スライド面を含むスライド手段又はその一部分は、耐摩耗性材料で作られる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の支持装置。
5. 前記材料は、セラミック材料を含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の支持装置。
6. 前記スライド手段のスライド面と前記ウェブの下側との間には、摩擦を低減させるため、かつ／或いは、ウェブの粉化を妨げるため、流体潤滑が提供される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の支持装置。
7. 前記流体は、空気又は別の気体を含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の支持装置。
8. 前記スライド手段は、柔軟な先端部分を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の支持装置。
9. 前記スライド手段は、前記ウェブと前記衝突点の上流で前記ウェブの上に位置付けられる境界空気除去装置との間のギャップを制御するためにそのスライド面を調整可能である、
   ことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の支持装置。

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