JPH06510701A - コーティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 名称：ユニ±エヱｌ装置 技−街一分一互 本発明は支持部材によって支持されたウェ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、本発明は紙ウェ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−景一技一玉 ウェブコーティング技術において、塗着ロールに接触するウェブがコーティング 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 て塗着ロールヘオフセットされる。しかしながら、そのようなコーティング装置 では、ウェ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、いわゆるジョートドエルコータが、前述の従来のボンドコーティ ング方法に比べてウェブの吸収するコーティング材料の量を凍らすうえで非常に うまくいくことが証明されている。

基本的には、ジ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０紙ウェブは、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ェ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ェ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ェ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、ジ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 果として塗着ウェブに縞として表われることもある。

ブス力−（Ｂｕｓｋｅｒ）外の米国特許に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、塗着ヅ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有するジョートドエルコータを提示して いる。

しかしながら、成る用途では、前述のジ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、ンユーを使って、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、ウェブにか けられるコーティングの重量によって必要ならばンユ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、ジ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 ボンドの欠点をも存せず、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、ジョートドエルコーティングヘッドを使ってウェ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 な筋はジ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。゛液浸二ン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ソ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、それによってボ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。

シューがウェ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、ン１−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、紙ウェブに対 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とって容易に明らかとなるであろう。

発皿■開示 本発明は支持部材によって支持されるウェ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ェ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存す 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ェ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ェ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、ウェブに対面する露出面を有する。

本発明のもうひとつの実施例において、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 に調整自在に取付られる。ドクターブレードの末端はウェブから余分のコーティ ング材料を除去するようウェ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ェブから の余分のコーテイ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存し、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ェ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ェ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、そのシューはウェブがそこを通って移動し易くなるように支持部材に馴 し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掛続され 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ェ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、先行部分とウェブとの間でコーティング材料の流れが減少す る時、先行部分とウェブとの間に樹形の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、ウェ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 ロ一手段を有する。

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。

日　るための　のノ 図１は支持部材１４によって支持されるウェブ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ェブ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ェブ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 はウェブ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２ 日で示すように、空所２４へ流れ、そして、コーティング材料１２をウェブ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 在に取付られる。末端３４はウェブＷから余分のコーティング材料１２を除去す るためウェブ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、ウェブ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を存する。

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３８．４ ０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１日内のシュー２２の拡大部分斜視図である０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ｓｓ７に接続される。その加圧流体′ｓ５７とチェンバ との間に制御手段Ｃが配置され、コーティングシュー２２によりウェブ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、ウェブ 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はそこを通るウェブＷの移動を容易にするために支持部材１ ４に馴しむような先行面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＃Ｐに接続される。先行部分５４は全体を符号５日で示す 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５日は、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 とウェブ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とウェブ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とウェブＷとの間に楔形の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で示すウェブ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５日を通って流れるコーティ ング材料１２のい（らかがオーバーフローできるように、オーバーフロ一手段６ ０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６ ４〜６８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ェブ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、ウェブと 先行面５０との間と、ウェブと後続面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ェブと後続面 ５２との間を流れる比率が高くなり、ウェブと先行面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とウェブとの摩擦接触を防ぐために、コーティング材料１ ２がチャンネル手段５８を通って供給され、それによって、ウェブと先行面５０ との間にＭＤ力方向流れようとする楔形の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Ｍ Ｄとはほぼ反対方向へオーバーフロ一手段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によりウェブＷから除去された過剰ノ コーティンク材料１２は符号６８で示すもうひとつのオーバーフロ一手段を通っ 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ェブへ接近、或いは離反移動させ て調整することができる。ウェブの一面、又は複数面に生じるコーティングの厚 みはンユ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、ウェブと摩擦し始める。

前述の条件のもとでは、複数のチャンふル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、ンユ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。

国際調査報告 フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号Ｄ２ＬＨ２３／３８ Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 ）；及び前記チェンバ（１８）内に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（２６）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）ヘ コーティング材料を塗着するコーティング装置（１０）。 ２．基端（３２）と末端（３４）とを有するドクターブレード（３０）を更に有 し、前記基端（３２）は前記ハウジング（１６）に調整自在に取付られ、前記末 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）に塗着されるコーティング材料（１２）に当接する、請求の範囲 １に記載のコーティング装置（１０）。 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（１０）。 ４．前記チェンバ（１８）が： 互いに間隔をおいて平行に配置された先行壁（３８）と後続壁（４０）と；前記 コーティングシュー（２２）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前記先行壁（３８）と後続壁（４０）の間に伸びている第１ 及び第２側壁（４２，４４）と； 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（１０）。 ５．前記コーティングシュー（２２）と前記ハウジング（１６）との間に配置さ れたシール手段（４６）をさらに有し、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（１ ８）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）。 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）。 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（１２）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（５ ８）を有し、コーティング材料（１２）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）との間に楔形のコーティング材料を供給するよ う前記チャンネル手段（５８）を通ってコーティング材料（１２）が流れるよう になっている、請求の範囲１に記載のコーティング装置（１０）。 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）。 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）。 １０．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）であって、開放端（２０）をもったチェンバ（１８ ）を有し、前記開放端（２０）は支持部材（１４）に対面し、前記チェンバ（１ ８）は加圧流体源（Ｐ）に接続されているハウジング（１６）と； 前記チェンバ（１８）内に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、加圧コーティング材料源（Ｐ）に接 続される空所（２４）を有し、前記空所（２４）はウエブ（Ｗ）に対面する露出 面（２６）を持ち、コーティング材料（１２）が前記空所（２４）へ流れ、それ から前記露出面（２６）を通って流れ、その材料（１２）をウエブ（Ｗ）へ塗着 させるようになっているコーティングシュー（２２）と； を有し、 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）との間に楔形のコーティング材料を供給するように なっている事を特徴とする、支持部材（１４）により支持されたウエブ（Ｗ）に コーティング材料（１２）を塗着するコーティング装置（１０）。 １１．支持部材（１４）に対面した開放端（２０）を備えたチェンバ（１８）を 有するハウジング（１６）と支持部材（１４）との間にウエブ（Ｗ）が配置され るように、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；チェンバ（１８）内に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）をウェブ（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 たコーティングシュー（２２）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、支持部材により支持されたウェブにコーティング材料を 塗着する方法。