JPS6287273A - 対応ローラ上を走行する帯材に均一なコーテイングを連続的に施すための装置 - Google Patents

対応ローラ上を走行する帯材に均一なコーテイングを連続的に施すための装置

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JPS6287273A
JPS6287273A JP61179012A JP17901286A JPS6287273A JP S6287273 A JPS6287273 A JP S6287273A JP 61179012 A JP61179012 A JP 61179012A JP 17901286 A JP17901286 A JP 17901286A JP S6287273 A JPS6287273 A JP S6287273A
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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】 産業上の利用分野 本発明は対応ローラ上を走行する帯材、特に紙匹又は長
尺厚紙に均一なコーティングを連続的に施すための方法
であって、この帯材にコーティング材料を、塗被ローラ
によって最初は余剰分を以って施し、その後で掻取る形
式のものと、その方法を実施するための装置であって、
流体室からのコーティング材料の汲取りを行なう塗被ロ
ーラと、調量機構と、それに続く掻取り機構とが用いら
れている形式のものとに関する。
従来の技術 例えば紙匹又は長尺厚紙である走行帯材をコーティング
する際に、より高い材料速度、及び高い固形物濃度を有
するコーティング材料の加工、及び乾燥エネルギの節約
の可能性、更に(場合によっては同時に)低めの塗被重
量の達成等への要望が次第に高まっている。帯材速度は
現在、一般的に毎分1200から1400mである。こ
のような速度においては大量生産の紙、例えば所謂ライ
ト ウェイト コーテツド紙(乾燥時塗被重量、1平方
メートル4〜8g)がまっ先に対象外となる。
現在公知の塗被兼調量方法においては、求められている
塗被重量の維持のためにコーティング材料の固形物含有
量を著しく下げることなしには、前述の速度を大きく越
えることはできなL′O また公知の塗被兼調量法には一方でローラ間そう大型塗
被機構(フラッデットニツゾ・コ−ター / Floo
ded−Nip−Coater ) 、他方で所謂ショ
ー ) ・ドウxルー ニア−ター (Short−D
well−Coater )が属する。
ローラ間そう大型塗被機構は例えばドイツ連邦共和国特
許出願公開筒2(131800号明細書で公知である。
この方法においては過剰分を含むコーティング材料が塗
被ローラによって紙匹に付与され、そして低い塗被重量
の場合は大抵は硬質ブレードとして形成されている調量
部材によって均等化されかつ調量される。この場合その
過剰分は、塗被ローラと対応ローラとの間に位置する塗
被ギャップの幅と該塗被ローラの回転速度とによって制
御される。塗被ギャップ内に形成される流体圧によって
コーティング材料の、紙匹に面した層の脱水が行なわれ
、これによって遮断又はフィルタ層(固形層)が形成さ
れ、この層によって、調量時にコーティング材料成分が
紙匹内に過度に強く入りこまないように防がれる。帯材
速度が比較的に低い場合には塗被ギャップ内の流体圧が
ザヤップ幅と回転数とによって制御される。高い帯材速
度においては塗被ギャップが極めて狭く調節されなけれ
ばならず、そうでないと該塗被ギャップ内に生じる渦巻
きによって帯材上に非コーテイング個所が形成されてし
まう。しかしこの狭いギャップ形成によって流体力学的
圧力がべき乗に比例して上昇し、それによって生じる部
分的脱水作用は最初は有利な効果をもたらすが、結果的
には逆に該コーティング材料を帯材内にかつそれを貫通
して押し入れてしまう。
被 また塗Iギャップの拡がり部分内で生じる膜分裂作用が
強化され、これによって極めて不均一な余剰膜が形成さ
れてしまう。
更に帯材のコーティングのために公知のショート・ドウ
エル法はヨーロツノ?特許出願第51698号明細書で
公知である。この場合にコーティング材料は圧力のもと
で所定の室内に案内され、この室は帯材の走出側では絞
り部材によって、また帯材の走入側では該帯材に対して
限られた距離を置いて配置されたオーツζ−フロー板に
よって、更に端面側ではシール部材によって制限されて
いる。各運転状態に応じてこのオー・ζ−フロー板には
5倍から30倍の塗被量があふれる。この場合は塗被ロ
ーラが省略されていることによってコンパクトな塗被機
構が形成されており、紙匹とコーティング材料とが良好
に適合していれば毎秒的600から700mまでの機械
速度が、同じ線条件で、場合によってはローラ間そう大
型塗被機構におけるよりも幾らか少ない塗被重量で塗被
可能であり、何故なら低速においては調量部材における
流体力学的な圧力も比較的に小さくなり、従っていずれ
にせよ遮断(固形)層を調量部材の手前に配設する必要
はないからである。この速度においてはコーティング材
料のオーバーフローも比較的に静かにかつ均一に行なわ
れ、それによって大抵は帯材全体を確実に湿すことがで
きる。
しかし高い帯材速度においては調量部材における流体圧
がべき乗に比例して上昇し、遮断層がないとコーティン
グ材料が帯材内に又はそれを通って押し入れられてしま
う。
更に帯材に形成された流体制限層(固形層)の衝撃も強
力に上昇し、それによって大抵は硬性のブレードとして
形成されている調量部材が、%にコーティング材料の固
形部分含有量が高い場合にはその圧力に耐えられない。
従って塗被重量は著しく上昇する。こうして毎秒700
mより大きな速度においては同じ線条件下でフラツデツ
1・ニップ・コーターの塗被重量の方が大抵はショート
・ドウエル・コーターの塗被重量よりも小さい。更に高
速運転のショート・ドウエル・コーターにおいてはその
オー、S−フロー板によって、オーバーフローギャップ
からコーティング材料が制御されずに飛び出してしまう
という欠点が生じ、何故なら帯材と共に塗被区域内に突
入した空気境界層が部分的に調量部材まで侵入し得るか
らであり、それによって更に塗被作業時に非コーテイン
グ個所が形成されてしまう。
発明の課題 本発明の課題は冒頭に述べた形式の方法を改良して、比
較的に高い帯材速度において一様に良好なコーティング
質を、そのコーティングの塗被重量が極めて少ない場合
にも達成可能であるようにすることである。更に本発明
の目的は、高い機械速度においても良好なコーティング
質を、適切に選ばれて協働する各ユニットによって極め
て簡単な方法で達成可能なような装置を提供することで
ある。
課題を解決するための手段 上記の課題を解決するための、方法においての本発明に
よる手段は冒頭に述べた形式のものにおいて、コーティ
ング材料を塗被ローラによって、所定の区分に亘っての
予備調量を行ないながら案内しつつ、該塗被ローラと対
応ローラとの間の塗被ギャップ内まル搬送し、そして低
圧を以って帯材上に施し、この際にコーティング材料の
1部分を脱水して、帯材に近接した薄い固形層を形成す
ることである。
また同じく装置においての本発明による手段は冒頭に述
べた形式のものにおいて、塗被ローラがその汲取り側に
、該塗被ローラと対応ローラとの間の塗被ギャップ内ま
で達する案内板を有していることである。
発明の作用及び効果(方法) 走行する帯材にコーティング材料を塗被するための本発
明による方法は大きな利点を有する。
塗被ローラと対応ローラとの間の塗被ギャップ内に達す
るまでコーティング材料が予備調量されつつ案内される
ことによって、そこで形成される流体力学的圧力がロー
ラギャップの調節によって大きな範囲で変化せしめられ
得、特にローラギャップが大きくなるにつれて該圧力は
小さくなる。このコーティング材料は一定して、即ち空
気の影響を受けずに多めの量で塗被ギャップ内に搬送さ
れ、それによって該塗被ギャップが従来のフラツデツド
・ニップ・コーターにおけるよりも大きく調節可能であ
り、従って低めの流体力学的圧力の際には少ない渦巻き
が生じ、延いては被われていない個所発生の危険を減少
せしめろことができる。
実施態様(方法) 予備調量装置の低めの圧着力とは仕上げ調量の範囲内で
の圧着力(線圧)00〜20俤の値であり、この場合0
0パーセントとは、調量のために用いられる調量部材が
、速度やコーティング材料等に応じて、0.01から0
.1Mmの固定したギャップに調節されていることを意
味する。
コーティング材料のこの調量によって、仕上げ調量のた
めに連行されろ余剰分は丁度、その個所で行なわれる掃
除に丁度必要とされる量となり、この際に重要なのは、
調量プロセス中にコーティング材料の部分的脱水が行な
われ、それによって材料帯材に近接した薄い制限(固形
)層が形成され、その層内でコーティング材料の固形成
分(色素及び結合剤)が十分に固定せしめられることで
ある。このようにして形成された層は仕上げ調量中には
遮断層として働き、コーティング材料の固形成分が紙匹
内へ侵入することを防ぐ。
発明の作用及び効果(装置) 予備調量されたコーテイング材料量のみを塗被ローラ内
に搬送して、前記の方法を実施するための本発明による
装置においては、高い機械速度においても帯材上の調量
されたコーティング材料内に正確に規定された遮断(固
形)層が形成され、この層によって仕上げ調量部材にお
ける流体圧力がコーティング材料を帯材内に過度に強く
侵入せしめないように防がれている。
れ、侵入空気が左右されることなく塗被ギャップ内にそ
う人せしめられる。
実施態様(装置) 本発明の有利な実施態様によれは、案内板の少なくとも
、塗被ローラと対応ローラとの間の塗被ギャップに面し
た範囲が、塗被ローラの周面に相応して曲げ形成されて
いるとよい。これによって特に該案内板が塗被ローラの
周面に対するその距離を調節可能なように形成されてい
れは、該コーティング材料の正確な案内が行なわれ得る
。こうして塗被ギャップ内で形成される流体力学的圧力
が正確に調節されかつ再生産され得る。特に塗被ギャッ
プ内へのブロー空気の侵入が防がれ、それによって特に
均一でかつ欠損個所のないコーティングが形成され得る
例えばコーティング材料の供給によって生ぜしめられる
圧力振動を補償するために、案内板と流体室との間にス
リット状の質流部が形成され、塗被ローラによって塗被
ギャップ内に搬送されなかった余剰のコーティング材料
がこの貫流部を通って溢れ出るようになっているとよい
更にコーティング材料の継送のために塗被ギャップと調
量部材との間に、オーバ−フロー開口を備えたガイド体
が配設されており、このガイド°体の下面及び上面が塗
布ローラ及び対応ローラの周範囲に対して、距離を置い
て又は接触しつつほぼ適合形成されていると有利である
コーティング材料内に部分的な脱水作用又は重要である
。有利にはこの調量部材が掻取り部材として形成されま
たその、帯材に面した力の端面が、仕上げ調量部材への
方向でかつ帯材に関して収れんする、有利にはとつ状に
収れんする形状に形成されていると有利である。
仕上げ調量部材は硬性のプレードであると有利である。
またこの装置を、全体で3つの種々異なるユニットに容
易に接近可能とするために、仕上げ調量部材とその保持
部材とその下方に配置された受取り部分(おけ状部材)
、及び調量部材とその保持部材と所属の集合室とが、は
ぼ水平な軸を中心に旋回可能なフレームに配設されてい
るとよい。こうして装置全体の離動旋回によって、洗浄
、修理及び個々のユニット部材の交換時に容易な接近が
確実に可能となる。更にこの案内板が、塗被ローラを解
決するために別個に旋回可能になっているとよい。
実  施  例 第1図に示された塗被兼予備調量装置は回転波 する塗A−−ラ2を備えた塗被機構1を有し、被 この塗布ローラ2は公矧のように、供給部生と接続きね
た流体室3からコーティング材料を、該塗被ローラ2と
、帯材5の支持のために働(対応ローラ6との間に位置
する塗被ギャップ7内に搬入せしめろ。
コーティング材料は塗被ローラ2の周面と案内板8との
間で予f?7調量されて、塗被ザヤップ7の範囲に達す
るまで案内される0案内板8は調節機構9を介してその
、塗被ローラ20周而に対する距離44?:調節され、
それによって塗被ギャップ7内でコーティング材料に形
成される流体力学的圧力が調節かつ再生可能である。
案内板8の、塗被ローラ2と反対側の表面上には排出面
11が形成されており、この排出面11を介して余分な
コーティング材料が矢印10の方向で塗被ギャップ7か
ら戻り導管12へ送られ、更にそこから集合導管13内
へ流出せしめられる。次いでそこからこのコーチイン材
料は図示されていない捕集容器へ戻さね、そこから再び
供給部手へ搬送される。
図示の倒では塗被ローラ2と対応ローラ6とが反対方向
で回転している。帯材5の運動方向で見て塗被ギャップ
7の後方に調量機構14が配置されている。この調量機
構14は掻取り条片として形成された調量部材15を有
し、この調量部材15は保持部材として働く保持体16
内で案内されて圧力ホース17の上方に支持されている
。圧力ホース17に適当な負荷が与えられることによっ
て、調量部材15が帯材5に対して位置調節される。
調量機構14と塗被ギャップ7との間には・くさび状に
先細形成されたガイド体18が配置されており、このガ
イド体18もやほりコーティング材料の案内のために働
きかつオーバーフロー開口19を備えており、前記調量
部材15によって掻取られたコーティング材料がこの開
口19を介して集合室21内へ戻され、そこ刀・らやは
り戻り導管22を介して集合導管13に−向って流出せ
しめられる。ガイド体18の上面及び下面はコーティン
グ材料の所望の案内及び搬送のために、塗被ローラ2と
対応ローラ6との周面に対して距離?:置いて適合形成
されているか又は塗被ローラ2に対して接触保持されて
(・る。
帯材走行方向で見て調量機構14の後方には仕上げ調量
機構23が配置されている。この仕上げ調fl′機構は
硬性のプレー124を有し、該ブレードの保持は支持ビ
ーム25と締付ビーム26と緊締部材27とによって行
なわねでいる。
仕上げ調量機構23には、開口29を介して集合室21
と接続さねた受取り部分(桶状部材)28が配属されて
いる。この集合室21はシールフランジ31によって流
体室3に対してシールされている。所属の受取り部分2
8’a=有する仕上げ調量機構23は、やはり所属の集
合室21を有する調量機構14と同様にフレーム32に
配設されており、このフレーム32はほぼ水平な軸33
を中心に旋回可能に支承されており、それによって塗被
機構lは修理や洗浄等のために解放可能である。
次に本発明による塗被兼調量装置の高い帯材速度におけ
る作動様式を第2図を用いて説明する。
塗被ローラ2を介してかつ案内板8の補助のもとでコー
ティング材料が塗被イヤツブ7内に搬入され、そねによ
って紙又は厚紙から成る帯材5の、塗被ローラ2に面し
た側がコーティング材料で濡らされる。この塗被は極め
て低い流体圧によって行なわれ、従って該コーティング
材料の水性成分の浸透作用は小さく、それは符号34で
示されている。またコーティング材料は余剰分を伴って
塗被されるので、その余りのコーティング材料は矢印1
0に沿って案内板8の上縁を越えて捕集容器内に戻され
る0調量部材15の端面は、帯材5との距離が収れんす
るようにとつ状に形成されている0この調節可能な調量
部材15は接触範囲内での比面圧に関して比較的に低い
力を以って作動し、そハによってコーティング材料の均
一配分が帯材の走行方向及び該方向に対して直角方向に
、少なめの浸透作用34を以って達成される。調量部材
15のこの幾可形状に基づいて、コーティング材料の部
分的な脱水作用によって帯材5に薄い固形層(境界層)
35が形成され、この固形層35においてはコーティン
グ材料の固体物、例えば色素及び結合剤が十分に不動に
固定されろ。
この固形層(遮断層)35によって、仕上げ調量部材(
ブレード)24の範囲内でコーティング材料が過度に強
く帯材5内に押込まれな(なる。こうして均等化された
最少量の余剰コーティング材料が少なめの浸透作用34
のもとで仕上げ7調量部材24捷で達するので、その仕
上げ調量のために必要な押し力は最小に減少せしめられ
得る。これによって仕上げ調量部材2牛の摩耗が減少し
かつ(又は)、高めの帯材速度又はコーティング材料の
高い固形物含有量において、低(・塗被重量が得られる
第3図及び第4図には第1図に示された案内板8の別の
実施例が示されている。この例では案内板8が流体室3
に対して別個に配設されており、この際にその分離線3
7が塗被ローラ2の軸線38とほぼ水平な平面を成す位
置に設定されている。
案内板8′と流体室3との間にはスリット39が形成さ
れており、このスリット39は高い予備調量正確言ヲ得
るために余分コーティング材料のためのオーバーフロ一
部分として働いている0 案内板8′の保持のためにこの案内板の両端部には、戻
り導管12内で結合片40が配設されており、この結合
片40は支承軸41と結合さねでいる。
Cの支承軸41は戻り導管12の壁内に回転可能に支承
されかつ該壁を貫通して外へ突出しており、その各端部
にそれぞれ、該支承軸41と回動不能に結合された1つ
の回転可能なレパ−42を保持している。更にこのし・
々−42はその自由端部に作業シリンダ43を有し、そ
れによって案内板8′が支承軸41の軸線を中心に旋回
可能となっている。搬送ギャップ44の調節のために戻
り導管12の外側で該戻り導管の両側にそれぞれ1つの
調節可能なストン・ぞ45が配設さねており、案内板8
′の作業位置ではこのストン・845にレノ々−42が
接触せしめられる0 案内板8′の、塗被ギャップ7内に突入する先端部50
をより細かに調節可能とするために弾性薄板46が配設
されており、この弾性薄板牛6はねじ47と弾性的なベ
ース48とを以って片側レバーの形状で、案内板8′の
先端部50の範囲内に固定されている。このねじ47の
回転によって弾性薄板46の、塗被ギャップ7内に突入
した端部49が、案内板8′の回転点としてこ 働く先端部50内へ上下運動し、γれによって塗被ギャ
ツゾ7内の距離44が更に付加的に変化せしめられ得る
。この付加的な弾性薄板46は第1菌に示された案内板
8にも配役可能である0 この構造における作動は次のようである。
コーティング材料が余剰分も含めて流体室3円ヘポンピ
ングされ、この際に塗被ローラ2Vcよって汲取られな
かったコーティング材料がスリット39を通って自動的
に戻り導管12内に放出され、均一なレベルが常に調節
形成されている。この際に該スリット39の大きさは、
塗被ローラ2によって搬送されるコーティング材料があ
る程度無圧で搬送ギャップ44を通って搬送されるよう
に設定され、従って塗被ギャップ7内に至って初めて、
制御された流体力学的圧力が形成されるようになってい
る。
当然ながら本発明は図示の実施例に限定されるものでは
な(、特許請求の範囲の記載内で種々の変化形が可能で
ある。即ち調量部材15は必ずしも掻取り条片として形
成する必要はなく・彎曲ブレードとしてまた場合によっ
ては掻取りロールとして形成することも可能である。同
様に仕上げ調量部材24も場合によってまた運転条件に
応じて、掻取り条片としてまた場合によっては彎曲ブレ
ード又は掻取りロールとして形成可能である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の2つの実施例を示すものであって、第1
図は塗被機構と調量機構と仕上げ調量機構とを備えた本
発明による塗被兼調量装置を部分的に破断して示す側面
図、第2図は第1図に示された帯材のコーティングプロ
セスを示す図、第3図は第1図に示された予備調量機構
の変化実施例を1部分破断して示す側面図、第4図は第
3図に示された予備調量機構を1部分破断して示す正面
図である。 1・・・塗被機構、2・・・塗被ローラ、3・・・流体
室、4・・・供給部、5・・・帯材、6・・・対応ロー
ラ、7・・・塗被ギャップ、8.8′・・・案内板、9
・・・調節機構、10・・・矢印、11・・・排出面、
12,22・・・戻り導管、13・・・集合導管、14
・・・調量機構、15・・・調量部材、16・・・保持
体、17・・・圧力ホース、18・・・ガイド体、19
・・・オーバーフロー開口、21・・・集合室、23・
・・仕上げ調量機構、24・・・ブレード、25・・・
支持ビーム、26・・・締付ビーム、27・・・緊締部
材、28・・・受取り部分、29・・・ffl[]、3
1・・・シールフランジ、32・・・フレーム、33・
・・軸、34・・・浸透作用、35・・・固形(制限)
肋、37・・・分離線、38・・・軸線、39・・・ス
リット、40・・・結合片、手コ・・・支承軸・42・
・・し・ζ−143・・・作業シリンダ、44・・・搬
送ギャップ(l[i)、45・・・ストツノξ、46′
・・・弾性薄板、47・・・ねじ、48・・ペース、4
9・・・端部・50・・・先端部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、対応ローラ上を走行する帯材に均一なコーティング
    を連続的に施すための方法であつて、この帯材にコーテ
    ィング材料を、塗被ローラによつて最初は余剰分を以つ
    て施し、その後で掻取る形式のものにおいて、コーティ
    ング材料を塗被ローラによつて、所定の区分に亘つての
    予備調量を行ないながら案内しつつ、該塗被ローラと対
    応ローラとの間の塗被ギャップ内まで搬送し、そして低
    圧を以つて帯材上に施し、この際にコーティング材料の
    1部分を脱水して、帯材に近接した薄い固形層を形成す
    ることを特徴とする対応ローラ上を走行する帯材に均一
    なコーティングを連続的に施すための方法。 2、前記の低圧状態を、まず対応ローラ又は帯材に対し
    て塗被ローラを無接触に配属し、その上でコーティング
    材料をやはり無圧に案内し、更に続いて擦取りを行なう
    ことによつて形成する、特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 3、対応ローラ上を走行する帯材に均一なコーティング
    を連続的に施すために、この帯材にコーティング材料を
    、塗被ローラによつて最初は余剰分を以って施し、その
    後で掻取るようにし、この際にコーティング材料を塗被
    ローラによつて、所定の区分に亘つての予備調量を行な
    いながら案内しつつ、該塗被ローラと対応ローラとの間
    の塗被ギャップ内まで搬送し、そして低圧を以つて帯材
    上に施し、この際にコーティング材料の1部分を脱水し
    て、帯材に近接した薄い固形層を形成する方法を実施す
    るための装置であつて、流体室からのコーティング材料
    の汲取りを行なう塗被ローラと、調量機構と、それに続
    く掻取り機構とが用いられている形式のものにおいて、
    塗被ローラ(2)がその汲取り側に、該塗被ロ ーラ(2)と対応ローラ(6)との間の塗被ギャップ(
    7)内まで達する案内板(8、8′)を有していること
    を特徴とする、対応ローラ上を走行する帯材に均一なコ
    ーティングを連続的に施すための装置。 4、案内板(8、8′)の少なくとも、塗被ローラ(2
    )と対応ローラ(6)との間の塗被ギャップ(7)に面
    した範囲が、塗被ローラ(2)の周面に相応して曲げ形
    成されている、特許請求の範囲第3項記載の装置。 5、案内板(8、8′)の全体及び(又は)1部分にお
    いてその、塗被ローラ(2)の周面に対する距離(44
    )が調節可能なように形成されている、特許請求の範囲
    第3項又は第4項記載の装置。 6、案内板(8、8′)がコーティング材料のための流
    体室(3)の上縁の延長部として形成され、その際に該
    流体室(3)と案内板(8、8′)の下側部分との間に
    、余分なコーティング材料の貫流部としてのスリット(
    39)又は類似のものが形成されている、特許請求の範
    囲第3項から第5項までのいずれか1項記載の装置。 7、案内板(8、8′)と室縁部との間の分離線が、塗
    布ローラ(2)の軸線(38)と共に水平な平面を形成
    している、特許請求の範囲第3項から第6項までのいず
    れか1項記載の装置。 8、汲取り方向で見て塗被ギャップ(7)の後方に、調
    量部材(15)を受容しかつオーバーフロー開口(19
    )を備えたガイド体(18)が配設されており、このガ
    イド体(18)の下面及び上面が塗被ローラ(2)及び
    対応ローラ(6)の周範囲に対して、距離を置いて又は
    接触しつつほぼ適合形成されている、特許請求の範囲第
    3項から第7項までのいずれか1項記載の装置。 9、調量部材(15)が帯材(5)との接触区域におけ
    る比面圧に関して見て低めの力レベルで作業し、また帯
    材(5)に面したその端面は、コーティング材料の部分
    的な脱水によつて帯材に近接した固形層を形成せしめる
    ような幾何形状に形成されている、特許請求の範囲第3
    項から第6項までのいずれか1項記載の装置。 10、調量部材(15)が掻取り条片として形成されて
    おりかつその、帯材(5)に面した端面が、仕上げ調量
    部材(24)への方向でかつ帯材(5)に関して収れん
    する形状に形成されている、特許請求の範囲第3項から
    第9項までのいずれか1項記載の装置。
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