JPH09192570A - 塗工ブレードの取付位置設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基材表面に顔料等を塗工する給液装置に適用
される塗工ブレードの取付位置設定方法に関し、高速時
においても均一な転写を可能とする。 【解決手段】 バッキングロール１に沿って基材２が移
動し、ファンテンマニホールド３のノズル４より塗工液
８が吹出し、スリット部７を通りプレブレード１１の先
端部より流出し、基材２の表面に塗工する。プレブレー
ド１１はマニホールド３にクランプチューブ１０で取付
けられ、加圧チューブ１２でプレブレード１１先端の圧
力を適正に調整できる。プレブレード１１の取付前には
設定用ブレードを用いて、バッキングロール１との接線
方向の角度を６〜９度に、ノズル４のバッキングロール
１中心線との角度を４０〜４５度に設定し、その後プレ
ブレード１１を取付けるので余剰塗工液がつまることも
なく、又、３次元渦流の発生を抑えて均一な塗工を可能
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は紙，プラスティック
フィルム，布地および金属フィルム等の基材表面に顔料
および接着剤等の混合物を塗工する給液装置に適用され
る塗工ブレードの取付位置設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙等の基材に白色度、平滑度、光
沢度を付与し、印刷適正を向上させるため、夫々の目的
に応じて配合した塗工液を塗工する塗工装置が種々開発
され用途に応じて使用されている。

【０００３】図６は従来の塗工装置の全体の断面図あ
る。本図に示す如く外周面にゴム等の弾性体を巻付けて
なるバッキングロール１に沿って走行する基材２の下方
にファンテンマニホールド３の吐出口を同バッキングロ
ール１と軸方向に対し平行に配置している。同マニホー
ルド３の頂部にはスリット状のノズル４があり、又、同
マニホールド３の基材２の下流側の先端部にプレブレー
ド５を配置し、加圧装置で基材２側に加圧するアプリケ
ーション機構である。

【０００４】このような機構において、塗工液は同マニ
ホールド３から吐出されノズル４に到達し、基材２とプ
レブレード５の間で一定膜厚に規制されて転写膜が形成
される。同転写膜はプレブレード５の下流側に設けた仕
上ブレード６により余剰な塗工液が掻き取られて計量お
よび平滑化を行うものである。

【０００５】図５は従来の給液装置の詳細な断面図であ
り、本図に示す如くスリット状ノズル４から吐出した塗
工液８は基材２とプレブレード５上面とで画成する空間
（以降チャンバと呼ぶ）に一時的に貯られ、基材速度
（υm/分）によってプレブレード５の先端の狭隙間側に
引き寄せられる。

【０００６】この時、塗工液８に圧力が生じ、プレブレ
ード５の先端は押し開かられるが、この開度を制御する
ため加圧チューブ９に空気を封じ込み、圧力バランスを
とる。この空気圧を高低制御することにより転写膜厚
（Ｔmm）を任意に設定することができる機能をもってい
る。

【０００７】又、前記チャンバの塗工液８はプレブレー
ド５の背面に設けたチューブの空気圧力によって転写膜
厚を任意に制御するため、一部余剰液となってチャンバ
の基材２の入側に逆流して系外へ排出されるが、この時
基材２の伴流空気を遮断する効果も兼ね備へている。

【０００８】図２は塗工装置に設定用ブレードを取付け
た状態の断面図であり、本図に基づいて従来のブレード
設定方法を説明する。図２に示すように、設定用ブレー
ド１３をクランプチューブ１０により取付けて給液装置
全体をバッキングロール１の周面に接近させ、設定用ブ
レード１３の先端がバッキングロール１の面にキスタッ
チ状態となるよう合せる。このとき、設定用ブレード１
３の側面の線上とバッキングロール１の接線（ブレード
接触点を基点とする）との角度（θ）は１１±１°の範
囲となるように調整する。この条件が整った後、ノズル
吹出角（α）（ノズル方向とバッキングロール１の中心
を結ぶ線とのなす角度）は５０±２°の範囲に設定され
ることになる。

【０００９】このように従来は角度θ，αを設定し、図
５に示すようにこの角度に合わせてプレブレード５をク
ランプチューブ１０ではさみ込んで取付け、加圧チュー
ブ９で接触圧を調整して膜厚制御を行っていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来の技術によるブレードの取付位置設定方法において
は、基材２とプレブレード５上面とで画成される空間が
大きく、基材２の速度Ｖが高速化してゆくにつれ、その
速度Ｖが約１５００Ｍ／分を超えると、チャンバ内に貯
えられた塗工液の渦流（旋回流）は２次元状から３次元
状に拡大して転写膜を形成するのでプレブレード５先端
で塗工液が不均一となる。そのため、塗工液の流れ方向
がスジ状を呈し、且つ、転写面の光沢がなくなる等、均
一な転写面が形成できなくなる欠点があった。

【００１１】本発明はこのような従来の課題を解決し、
転写膜厚が均一となるような塗工ブレードの取付位置設
定方法を提供するものであり、塗工機の給液装置におい
て高速塗工を可能とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、塗工
用ブレードをバッキングロールに沿って移動する基材に
接触させ、同接触部へ塗工液塗出ノズルから塗工液を吐
出して前記基材表面に塗工する塗工装置の前記塗工用ブ
レードの取付時に、同塗工用ブレードの代りに設定用ブ
レードを装着し、前記塗工装置を同設定用ブレードの先
端が前記バッキングロールに接触する位置まで移動さ
せ、前記設定用ブレードの延長線と同設定用ブレードの
先端が前記バッキングロールに接触する点の接線とのな
す角度（θ）を調整して所定の角度に設定した後、同設
定用ブレードを塗工用ブレードに取替えて前記基材表面
に塗工する塗工用ブレードの設定方法であって、前記角
度（θ）を６〜９度の範囲とし、前記塗工液塗出ノズル
の方向と前記バッキングロールの中心線とのなす角度を
４０〜４５度の範囲に設定することを特徴とする塗工ブ
レードの取付位置設定方法を提供する。

【００１３】上記の設定方法においては、まず、（１）
設定用ブレードを装置に装着し、クランプする。（２）
次に設定用ブレードの先端がバッキングロールの周面に
軽く接触するように装置全体を移動させる。（３）先端
が接触した設定用ブレードと接触点からバッキングロー
ル１の接線とのなす角度（θ）を６〜９°の範囲になる
よう調整する。（４）このように調整するとノズル吹出
角（α）は４０〜４５°の範囲におさまるよう塗工装置
の構造配置としておけば、θを上記範囲に設定するのみ
でαが適正な範囲に設定することができ、効率の良い塗
工液の吹出が可能となる。

【００１４】上記のようにθ，αが設定すると、給液装
置全体を位置決めして固定し、設定用ブレードを取外
し、塗工用ブレードを装着する。塗工用ブレードは、例
えば加圧チューブにより加圧して取付ける。

【００１５】前述した設定方法で位置決めした給液装置
に塗工用ブレードを装着し、更に、前述のように加圧チ
ューブを取付け、塗工用ブレード先端の線圧制御（例え
ば、内圧を０．８〜２．０kg/cm ）を行うことにより、
基材表面の転写膜厚は１５０〜２５０μm の範囲で制御
でき、且つ、チャンバ内に貯えられた塗工液の渦流は高
速転写（Ｖ＝２０００m/min ）においても３次元性から
２次元化へ変更することができ、均一な転写面を形成す
ることができる。

【００１６】これらの検証は可視化可能なバッキングロ
ール（チャンバ内の渦流が観察可能な装置）による高速
転写（Ｖ＝２０００m/分）で確認した結果、従来装置に
よる最高速度（Ｖ＝１５００m/分）と何ら変らぬ転写膜
の形成が得られることを検証できた。

【００１７】なお、前述の角度（θ）は６°より小さい
と、高速塗工時にブレードにより掻き取られた余剰塗工
液の排出が困難となり、又、９°より大きくなると３次
元渦流が発生して均一塗工が困難となるのでθは６〜９
°の範囲に設定する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係る塗工ブレードの取付位置設定方法を適
用する塗工装置における給液装置の断面図である。図に
おいて、１はバッキングロール、２はそのロール１に沿
って走行する基材、３はファンテンマニホールドでノズ
ル４を有し、塗工液８を供給する。７は基材２とマニホ
ールド３の先端部とで形成されるノズル部、１０はプレ
ブレード１１を押えるクランプチューブであり、プレブ
レード１１は従来のプレブレード５と比べ高剛性を有す
る仕様である。１２はプレブレード１１を背面から加圧
する加圧チューブである。

【００１９】上記構成の給液装置において、プレブレー
ドの設定方法は、前述の図２で説明のように、設定用ブ
レード１３により、設定角度θとノズル角度αを設定す
るので詳しい調整方法の説明は省略するが、本発明の実
施の形態ではθは６〜９度、αは４０〜４５度に設定す
る。この角度θは６°よりも小さくなると高温塗工時に
ブレードにより掻き取られた余剰塗工液の排出が困難と
なり、９°よりも大きいと３次元渦流が発生し、塗工が
不均一となる。

【００２０】このような構成の給液装置において、ファ
ンテンマニホールド３から供給された塗工液８はスリッ
ト（ノズル４と基材２とで構成された隙間）部７を経由
して基材２とプレブレード１１で構成されたチャンバに
貯えられる。

【００２１】貯えられた塗工液は基材速度（Ｖm/分）に
よってプレブレード１１の先端側に移動するが、このと
き液圧が発生し、プレブレード１１は反基材側に押され
るが、プレブレード１１の背面に設けた加圧チューブ
（強力型）１２によってこの押圧力は阻止され、かつ、
この加圧チューブ１２の加圧力を適切に調整することに
より、所定の転写膜厚に調整制御を可能化したものであ
る。

【００２２】

【実施例】次に、具体的な実施例について説明する。図
１の構成において、（１）高剛性仕様のプレブレード１
１の長さＬ₁ ＝７０mm、厚さｔ＝０．７mm；（２）加圧
チューブ１２の支持位置Ｌ₂ ＝１７．５mm；（３）加圧
チューブ１２（強力型）の形状はΩチューブ型；（４）
スリット間隙Ｘ＝１．５mm；（５）ノズル７と基材２の
間隙Ｚ＝５mmとした。

【００２３】設定用ブレード１３による設定は、（１）
ブレード長さＬ₃ ＝５５mm；（２）設定角度θ＝６°；
（３）ノズル角度（ベベル角）α＝４５°とした。

【００２４】次に、適用塗工液の基本配合と適用薬品銘
柄および塗工液種別を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】塗工液種別と諸物性を次の表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】上記に示すレベリングインデックス（Ｌ・
Ｉ値）の算出法は図３に示すように、使用ＢＯｂ
“Ｆ”，ＢＯｂスピードを４４００rpm として、Ｌ・Ｉ
値＝ｂ／ａ（無次元）を求めたものである。

【００２９】次に、適用した原紙は、上質系塗工原紙を
適用し、諸物性は次の表３に示す通りである。

【００３０】

【表３】

【００３１】塗工条件は次の表４に示す条件とした。

【００３２】

【表４】

【００３３】上記のような構成、塗工液、上質塗工原
紙、諸条件による塗工紙の評価を図４に示す。図４は塗
工速度と顔料分布むらの関係を、従来法と比較し、表
１，２に示す３種の塗工液について計測し、プロットし
たものである。本図で示す如く塗工液の種別において顔
料分布むらは多少異るが塗工速度１４００〜２０００m/
分の範囲において、従来品（スリット型給液部）と劣る
ことなく、実用上何ら変らない性能を有していることが
検証できた。

【００３４】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は塗工ブレードの取付位置設定方法において、設定用ブ
レードの延長線とバッキングロールに接触する点の接線
とのなす角度（θ）を６〜９度の範囲とし、塗工液塗出
ノズルの方向とバッキングロールの中心線とのなす角度
を４０〜４５度の範囲に設定することを特徴とするの
で、塗工速度Ｖ＝２０００m/分の範囲内において均一な
塗工液の転写膜厚（厚さ１５０〜２５０μm ）が形成で
き、高速塗工機への適用ができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る塗工ブレードの取
付位置設定方法を適用する給液装置の断面図である。

【図２】本発明及び従来例に係る塗工装置の設定用ブレ
ードを取付けた状態の断面図である。

【図３】本発明の実施例に係る塗工装置のＬ・Ｉ値算出
方法の説明図である。

【図４】本発明の実施例に係る塗工ブレードの取付位置
設定方法の評価を示す図である。

【図５】従来の給液装置の詳細な断面図である。

【図６】従来の塗工装置の全体の断面図である。

【符号の説明】

１ バッキングロール ２ 基材 ３ ファンテンマニホールド ４ ノズル ７ スリット部 ８ 塗工液 １０ クランプチューブ １１ プレブレード １２ 加圧チューブ １３ 設定用ブレード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗工用ブレードをバッキングロールに沿
   って移動する基材に接触させ、同接触部へ塗工液塗出ノ
   ズルから塗工液を吐出して前記基材表面に塗工する塗工
   装置の前記塗工用ブレードの取付時に、同塗工用ブレー
   ドの代りに設定用ブレードを装着し、前記塗工装置を同
   設定用ブレードの先端が前記バッキングロールに接触す
   る位置まで移動させ、前記設定用ブレードの延長線と同
   設定用ブレードの先端が前記バッキングロールに接触す
   る点の接線とのなす角度（θ）を調整して所定の角度に
   設定した後、同設定用ブレードを塗工用ブレードに取替
   えて前記基材表面に塗工する塗工用ブレードの設定方法
   であって、前記角度（θ）を６〜９度の範囲とし、前記
   塗工液塗出ノズルの方向と前記バッキングロールの中心
   線とのなす角度を４０〜４５度の範囲に設定することを
   特徴とする塗工ブレードの取付位置設定方法。