JPH0779985B2

JPH0779985B2 - ショートドエルコータ装置

Info

Publication number: JPH0779985B2
Application number: JP4509925A
Authority: JP
Inventors: チャンス、ジェイムズ・エル
Original assignee: ベロイト・テクノロジーズ・インコーポレイテッド
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1995-08-30
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: WO1992018696A1; US5199991A; JPH06500500A; CA2108037A1; CA2108037C; TW203641B

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、バッキングロールによって案内されるウエブ
上にコーティング材を塗布するためのショートドエル
（Short Dwell）コータ装置に関するものである。

特に、本発明は、上流側のオーバフロー部及び下流側の
調整ブレード（（Metering Blade）を設けたショートド
エルコータ装置に関するものである。

背景技術製紙技術では、ウエブの多孔性を低減させ、又はその印
刷適性を向上させるために紙ウエブに様々なコーティン
グ材を塗布することができる。

様々なコータが提案されているが、それらは一般的に次
のように分類される。第１に、オンライン型コータに
は、カレンダー掛けに先だって乾燥ウエブに薄いサイズ
膜を付着させるサイズプレスが含まれる。他のオンライ
ン型コータには、いわゆる「軽量被膜」すなわちLWC紙
を製造するコータが含まれる。

第２に、オフライン型コータには、繰り出しリールから
供給されたウエブにコーティング材を塗布するコータで
ある。

前記の両方の型式のコータに適用できるウエブ被覆方法
の１つに、対向方向に回転するロール列を介してウエブ
にコーティング材を塗布するものが含まれる。ウエブか
ら最も離れた位置のロールがコーテイング材を満たした
容器内に部分的に浸漬されている。そのような従来型コ
ータは、低速コーティング作業では一般的には満足でき
るが、高速での作業時には、ウエブに塗布されるコーテ
ィングの厚さの制御が困難であるため制御が困難になり
やすい。

別の従来の噴き出しコータ（Fountain Coater）では、
バッキングロールによって支持されたウエブに対してク
ロスマシン方向のコータトラフ等によって直接的にコー
ティング材が供給される。次に、余分なコーティング材
が可撓性の下流側ドクターブレードによってウエブから
除去される。

ウエブに塗布を行う前記方法には、塗布するウエブの多
孔性のためにコーティング材がウエブの表面内にしみこ
み易いという欠点があり、そのために相当な量のコーテ
ィング材が使用される。

さらに最近では、コーティング材の厚さ及び所定長さの
ウエブに必要なコーティング材の量の可制御性は、いわ
ゆる「ショートドエルコータ」（Short Dwell Coater）
すなわちSDCの導入によって解決された。

本質的に、ショートドエルコータには、ハウジングによ
って形成された塗布室が設けられており、この塗布室に
は加圧されたコーティング材が供給される。

ショートドエルコータ内の塗布室は、その室とウエブを
案内するバッキングロールとの間に配置されたウエブに
開放されている。調整ブレードが塗布室の下流側端部に
配置されており、オーバフローせきが室の上流側端部に
配置されて、下流側調整ブレードによって調整された余
分なコーティング材をオーバフローさせることができる
ようになっている。

上流側オーバフロー部と下流側調整ブレードとの間の距
離が比較的短いため、コーティング材をウエブに塗布す
る時間が比較的短いことから、ショートドエルコータを
使用して多くの成功が得られた。塗布ゾーンを通過する
間のウエブのドエル（滞留）時間がそのように短いた
め、ウエブ内へのコーティング材の吸収を最小に抑える
ことができるので、必要なコーティング材の量が節約さ
れる。

また、コーティング材を塗布室に供給する圧力を調整
し、調整ブレードに加える圧力を制御することによっ
て、ウエブに塗布されるコーティング材の厚さまたは重
さを正確に決定することができる。

しかし、4,500フィート／分を超える高速での作業時に
は、ショートドエルコータの使用に問題があった。すな
わち、装置速度が4,500フィート／分以上まで上昇する
と、ウエブが空気を上流側のオーバフロー部から塗布室
内へ引き込む傾向がある。そのような混入空気は、コー
ティング材の流れの方向のほぼ逆の方向へ流れて、塗布
室内に空気渦を発生し易い。

バッキングロールが反時計方向に回転している時、空気
渦は一般的に塗布室内のウエブの下方で時計方向に回転
する。

コーティング速度が上昇すると、特に4,500フィート／
分を超えると、そのような混入空気が間欠的に塗布室か
ら調整ブレードを通って逃げる傾向があり、このために
できあがった被覆ウエブに条痕が発生する。

本発明は、前記混入空気を塗布室から除去するために塗
布室内に配置された手段を提供することによって前記の
問題点を解決する。

一般的に、本発明には、塗布室内をクロスマシン方向に
貫通している穿孔導管が設けられている。導管は大気ま
たは部分真空源に連結されている。そのような構成によ
って、混入空気は空気渦から穿孔導管を通って塗布室外
へ流出し、できあがった被覆ウエブに条痕が付くことを
防止することができる。

従って、本発明の主たる目的は、従来型のコータに見ら
れた前記問題点を解決し、ウエブコーティング技術に大
きく貢献するコータ装置を提供することである。

本発明の別の目的は、穿孔導管が塗布室内に配置されて
クロスマシン方向に延在しているショートドエルコータ
装置を提供することである。導管は塗布室内に発生した
混入空気渦の流れを通過させることができるので、この
装置を用いることによって、混入空気渦が塗布室内に発
生した時、空気が穿孔導管を通って塗布室外へ流出する
ため、調整ブレードを通る混入空気の間欠的な逃げ出し
によるコーティング材の条痕発生を防止することができ
る。

本発明の他の目的及び利点は、添付の図面を参照した以
下の詳細な説明を読めば、当該分野の専門家であれば容
易に理解できるであろう。

発明の開示本発明は、バッキングロールによって案内されるウエブ
上にコーティング材を塗布するショートドエルコータ装
置及び方法に関するものである。本装置には、バッキン
グロールに近接して配置されたコータハウジングが設け
られて、バッキングロールによって案内されたウエブが
バッキングロールとハウジングとの間を移動するように
なっている。ハウジングには、ウエブに向かって開放さ
れており、かつ、ウエブに沿ってクロスマシン方向に延
在している塗布室が形成されている。塗布室はコーティ
ング材の供給源に連結されて、ウエブが塗布室を通過移
動する間にコーティング材がウエブに塗布されるように
なっている。

コータハウジングには、塗布室の上流側においてウエブ
に近接させて上流側リップが設けられている。リップ
は、余分なコーティング材が通過して流れることができ
るようにする上流側コーティングオーバフロー部を形成
している。

可撓性のコータ調整ブレードが塗布室の下流側に配置さ
れている。ブレードは、ウエブに塗布されたコーティン
グ材を調整できるようにハウジングからウエブに向かっ
て延在している。

穿孔導管は、塗布室内に配置されてクロスマシン方向に
延在している。同導管は、塗布室内に発生した混入空気
渦の流れを通過させることができる。そのような構成で
あるため、この装置を用いることによって、混入空気渦
が塗布室内に発生した時、空気が穿孔導管を通って室外
へ流出するため、調整ブレードを通る混入空気の間欠的
な逃げ出しによるコーティング材の条痕発生を防止する
ことができる。

本発明の特定の実施態様によれば、コータハウジングに
はさらにフレームと、バッキングロールに対して塗布室
を回動できるようにするために塗布室とフレーム間に配
置されたピボット手段とが設けられている。

加圧コーティング材がウエブに塗布されるように、コー
ティング材の供給源が加圧されている。

このような構成によって、塗布室内の余分なコーティン
グ材はオーバフロー部を通ってウエブの移動方向とは逆
の方向へ流れる。

可撓性の調整ブレードには、さらに、同調整ブレードに
よってコーティング材に加えられる圧力を制御するた
め、調整ブレードの塗布室に対して反対側に配置された
制御装置が設けられている。

穿孔導管には、クロスマシン方向に塗布室を貫通してい
る管が設けられている。この管には、混入空気の流れを
通過させるための複数の穴が形成されている。

複数の穴の各々は整列していて、穴の各々がクロスマシ
ン方向に延在する直線上に配置されている。

穿孔導管には、また、複数の枝チャネルが設けられてお
り、各枝チャネルは複数の穴の対応するものに直径方向
に向き合うようにして管に連結されている。この構成に
より、混入空気は穴から管を通り、さらにチャネルを通
過して室外へ流出する。

穿孔導管を大気または部分真空源に連結することができ
る。

穿孔導管には、ハウジングと同導管との間に延在して、
混入空気が調整ブレードを越えるのではなく導管を通っ
て逃げることができるようにし、それによってできあが
ったウエブのコーティングの条痕発生を防止できるよう
に穿孔導管の位置を調節する調節手段も設けられてい
る。

本発明には、また、バッキングロールによって案内され
たウエブにコーティング材を塗布する方法が含まれる。
この方法は、ウエブがバッキングロールに近接して配置
されたコータハウジングとバッキングロールとの間を案
内されるようにしてウエブをバッキングロールによって
案内する段階を有している。ハウジングには、ウエブに
向かって開放されており、ウエブに沿ってクロスマシン
方向に延在している塗布室が形成されている。

ウエブが塗布室を通過移動する間にコーティング材がウ
エブに塗布されるように、塗布室はコーティング材の供
給源に連結されている。

余分なコーティング材は、コータハウジングの上流側リ
ップとウエブとの間に形成された上流側コーティングオ
ーバフロー部を通って流れることができる。

コーティング材は、塗布室よりも下流側に配置されハウ
ジングからウエブに向かって延在している可撓性のコー
タ調整ブレードによってウエブに塗布される。

塗布室内に発生した混入空気渦流は、塗布室内に配置さ
れてクロスマシン方向に延在している穿孔導管を流れる
ことができるため、混入空気渦が塗布室内に発生した
時、空気は穿孔導管を通って塗布室外へ流出する。これ
によって、調整ブレードを通る混入空気の間欠的な逃げ
出しによるコーティング材の条痕発生を防止することが
できる。

添付の図面を参照した以下の詳細な説明を注意深く考察
すれば、当該分野に習熟した人には本発明の様々な修正
と変更を行うことができることが容易にわかるであろ
う。しかし、そのような修正と変更は、添付の請求の範
囲に定義された本発明の精神及び範囲内に入るものであ
る。

図面の簡単な説明図１は、本発明によるショートドエルコータ装置の側面
図であり、図２は、図１に示されている穿孔導管の拡大斜視図であ
る。

発明を実施するための最良の形態図１は、バッキングロール14によって案内されたウエブ
Ｗ上にコーティング材12を塗布するための、本発明によ
るショートドエルコータ装置10の側面図である。

装置10には、バッキングロール14に近接して配置された
コータハウジング16が設けられて、バッキングロール14
によって案内されたウエブＷがバッキングロール14とハ
ウジング16との間を移動するようになっている。

ハウジング16には、ウエブＷに向かって開放されてお
り、かつ、ウエブＷに沿ってクロスマシン方向に延在し
ている塗布室18が形成されている。塗布室18はコーティ
ング材12の供給源20に連結されており、ウエブＷが室18
を通過移動する間にコーティング材12がウエブＷに塗布
されるようになっている。

コータハウジング16には、室18の上流側においてウエブ
Ｗに近接させて上流側リップ22が設けられている。リッ
プ22は、余分なコーティング材26が通過して流れること
ができるようにする上流側コーティングオーバフロー部
24を形成している。

可撓性のコータ調整ブレード28が室18の下流側に配置さ
れている。ブレード28は、ウエブＷに塗布されたコーテ
ィング材12を調整できるようにハウジング16からウエブ
Ｗに向かって延在している。

全体を符号30で示す穿孔導管が、塗布室18内に配置され
ていてクロスマシン方向に延在している。導管30は、塗
布室18内に発生した混入空気渦34を矢印32で示されてい
るように流すことができるため、この装置を用いること
によって、混入空気渦34が塗布室18内に発生した時、空
気34が穿孔導管30を通って塗布室18外へ流出するため、
調整ブレード28を通る混入空気の間欠的な逃げ出しによ
るコーティング材12の条痕発生を防止することができ
る。

更に、図１に示されているように、コータハウジング16
には、フレーム36と、バッキングロール14に対して塗布
室18を矢印40で示されているように回動できるようにす
るために室18及びフレーム36間に配置されたピボット手
段38とが設けられている。

加圧されたコーティング材12をウエブＷに塗布すること
ができるように、コーティング材12の供給源20は加圧源
である。

コーティング材12の供給源20は加圧源であるから、室18
内の余分なコーティング材26はオーバフロー部24を通っ
て、矢印44で示されているウエブの移動方向とは逆の矢
印42で示されている方向へ流れる。

前記可撓性ブレード28には、さらに、ブレード28によっ
てコーティング材12に加えられる圧力を制御するため、
ブレード28の塗布室18とは反対側に配置された制御装置
46が設けられている。

制御手段46には、調整ブレード28に沿ってクロスマシン
方向に延在した空気管48が設けられて、ブレード28によ
ってコーティング材12に加えられる圧力を制御できるよ
うになっている。

穿孔導管30は、また、クロスマシン方向に室18を貫通し
ている管50を備えている。

図２は、図１に示されている穿孔導管30の拡大斜視図で
ある。穿孔導管30に設けられた管50には、混入空気34の
流れ32を通過させるための複数の穴51,52,53,54,55,56,
57,58,59及び60が形成されている。複数の穴51〜60の各
々は整列して、穴51〜60の各々はクロスマシン方向CDに
延在する直線Ｌ上に配置されている。

また、穿孔導管30には、複数の枝チャネル61,62,63,64,
65,66,67,68,69及び70が設けられている。複数の枝チャ
ネル61〜70の各々は、複数の穴51〜60の対応するものに
直径方向に向き合うようにして管50に連結されているた
め、混入空気34は穴51〜60から管50を通り、さらに枝チ
ャネル61〜70を通過して室18外へ流出する。

穿孔導管30すなわちチャネル61〜70は、大気または部分
真空源に連結される。

穿孔導管30には、また、ハウジング16と導管30との間に
延在して、混入空気34が調整ブレード28を越えるのでは
なく導管30を通って逃げることができるようにし、か
つ、それによってできあがったウエブのコーティングの
条痕発生を防止できるように導管30の位置を調節する調
節手段72が設けられている。

本発明によるコータ装置の作用を説明すると、コーティ
ング材は供給源20から塗布室18へ供給され、そこでバッ
キングロール14によって支持されたウエブＷが塗布室18
の開放端部を通過移動する時にコーティング材12がウエ
ブＷの一方側に塗布される。

調整ブレード28が余分なコーティングをウエブから調整
して除去し、これによってオーバフロー部24を通るコー
ティング材の逆流が発生し、これはろ過されてから再循
環される。

コータが4,500フィート／分を超える速度で作動する
時、空気渦が塗布室18内に発生し、そのような渦は、一
般的に矢印34で示されているように時計方向に回転し、
矢印44で示されているバッキングロールの回転方向とは
反対である。

そのような混入空気34は、矢印34で示されているよう
に、穴51〜60を通り、管50及び枝チャネル61〜70を通っ
て大気へ、または微弱真空源へ流れる。

そのような混入空気渦を塗布室18内から除去することに
よって、混入空気が調整ブレード28を通って間欠的に逃
げ出すことによって条痕を発生させることがなくなるの
で、できあがった被覆ウエブの条痕発生が防止される。

本発明は、ショートドエルコータ内の混入空気によって
発生したコータの条痕発生の問題を解決するための比較
的低コストの手段を提供している。

本発明は、4,500フィート／分を超える速度でも条痕を
発生しないでウエブにコーティング材を良好に塗布する
ことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バッキングロールによって案内されたウエ
ブ上にコーティング材を塗布するためのショートドエル
コータ装置において；バッキングロールに近接して配置されたコータハウジン
グが設けられて、バッキングロールによって案内された
ウエブがバッキングロールと前記ハウジングとの間を移
動するようになっており、前記ハウジングには、ウエブ
に向かって開放されており、かつ、ウエブに沿ってクロ
スマシン方向に延在している塗布室が形成されて、前記
塗布室は、コーティング材の供給源に連結されて、ウエ
ブが前記塗布室を通過移動する間にコーティング材がウ
エブに塗布されるようになっており；前記コータハウジングには、前記塗布室の上流側におい
てウエブに近接させて上流側リップが設けられており、
前記リップは、余分なコーティング材が通過して流れる
ことができるようにする上流側コーティングオーバフロ
ー部を形成しており；可撓性のコータ調整ブレードが前記塗布室の下流側に配
置されて、ウエブに塗布されるコーティング材を調整で
きるように前記ハウジングからウエブに向かって延在し
ており；穿孔導管が前記塗布室内に配置されてクロスマシン方向
に延在しており、前記穿孔導管は、前記塗布室内に発生
した混入空気渦の流れを通過させることが可能であっ
て、この装置を用いることによって混入空気渦が前記塗
布室内に発生した時、前記空気が前記穿孔導管を通って
前記塗布室外へ流出するため、前記調整ブレードを通る
混入空気の間欠的な逃げ出しによるコーティング材の条
痕発生を防止できるようになっており；前記穿孔導管には；クロスマシン方向に前記塗布室を貫通している管が設け
られており、前記管には、前記混入空気の流れを通過さ
せるための複数の穴が形成されており；前記複数の穴の各々は整列して、前記穴の各々がクロス
マシン方向に延在する直線上に配置されており；また、複数の枝チャネルが前記穿孔導管に設けられてお
り、各枝チャネルは、前記複数の穴の対応するものに直
径方向に向き合うように前記管に連結されて、前記混入
空気は前記穴から前記管を通り、さらに前記チャネルを
通過して前記塗布室外へ流出するようになっている；ショートドエルコータ装置。
【請求項２】バッキングロール（14）によって案内され
たウエブ（Ｗ）上にコーティング材（12）を塗布するた
めのショートドエルコータ装置（10）において；バッキングロール（14）に近接して配置されたコータハ
ウジング（16）が設けられて、バッキングロール（14）
によって案内されたウエブ（Ｗ）がバッキングロール
（14）と前記ハウジング（16）との間を移動するように
なっており、前記ハウジング（16）には、ウエブ（Ｗ）
に向かって開放されており、かつ、ウエブ（Ｗ）に沿っ
てクロスマシン方向に延在している塗布室（18）が形成
されて、前記塗布室（18）はコーティング材（12）の加
圧供給源（20）に連結されて、ウエブ（Ｗ）が前記塗布
室（18）を通過移動する間にコーティング材（12）がウ
エブ（Ｗ）に塗布されるようになっており；前記コータハウジング（16）には、前記塗布室（18）の
上流側においてウエブ（Ｗ）に近接させて上流側リップ
（22）が設けられており、前記リップ（22）は、余分な
コーティング材（12）が通過して流れることができるよ
うにする上流側コーティングオーバーフロー部（24）を
形成しており；可撓性のコータ調整ブレード（28）が前記塗布室（18）
の下流側に配置されて、ウエブ（Ｗ）に塗布されるコー
ティング材（12）を調整できるように前記ハウジング
（16）からウエブ（Ｗ）に向かって延在しており；穿孔導管（30）が前記塗布室（18）内に配置されてクロ
スマシン方向に延在しており、前記穿孔導管（30）は、
前記塗布室（18）内に発生した混入空気渦（34）の流れ
（32）を通過させることが可能であって、この装置（1
0）を用いることによって混入空気渦（34）が前記塗布
室（18）内に発生した時、前記空気（34）が前記穿孔導
管（30）を通って前記塗布室（18）外へ流出するため、
前記調整ブレード（28）を通る混入空気の間欠的な逃げ
出しによるコーティング材（12）の条痕発生を防止でき
るようになっており；前記穿孔導管（30）には；クロスマシン方向に前記塗布室（18）を貫通している管
（50）が設けられており、前記管（50）には、前記混入
空気（34）の流れ（32）を通過させるための複数の穴
（51〜60）が形成されており；前記複数の穴（51〜60）の各々は整列して、前記穴（51
〜60）の各々がクロスマシン方向（CD）に延在する直線
（Ｌ）上に配置されており；また、複数の枝チャネル（61〜70）が前記穿孔導管（3
0）に設けられており、各枝チャネルは、前記複数の穴
（51〜60）の対応するものに直径方向に向き合うように
前記管（50）に連結されて、前記混入空気（34）は前記
穴（51〜60）から前記管（50）を通り、さらに前記チャ
ネル（61〜70）を通過して前記塗布室（18）外へ流出す
るようになっている；ショートドエルコータ装置。
【請求項３】前記コータハウジング（16）には、さら
に；フレーム（36）と；バッキングロール（14）に対して前記塗布室（18）を回
動（40）させることができるようにするために前記塗布
室（18）及び前記フレーム（36）間に配置されたピボッ
ト手段（38）と；が設けられている請求の範囲１又は２に記載のコータ装
置。
【請求項４】前記可撓性ブレード（28）には、さらに、
前記ブレード（28）によってコーティング材（12）に加
えられる圧力を制御するため、前記ブレード（28）の前
記塗布室（18）とは反対側に配置された制御装置（46）
が設けられている請求の範囲１又は２に記載のコータ装
置。
【請求項５】前記穿孔導管（30）は大気に連結されてい
る請求の範囲１又は２に記載のコータ装置。
【請求項６】前記穿孔導管（30）は部分真空源に連結さ
れている請求の範囲１又は２に記載のコータ装置。
【請求項７】前記穿孔導管（30）には、さらに、前記ハ
ウジング（16）と前記導管（30）との間に延在して、前
記混入空気（34）が前記調整ブレード（28）を越えるの
ではなく前記導管（30）を通って逃げることができるよ
うにし、それによって、できあがったウエブ（Ｗ）のコ
ーティング材（12）の条痕発生を防止できるように前記
導管（30）の位置を調整する調節手段（72）が設けられ
ている請求の範囲１又は２に記載のコータ装置。