WO2011024636A1 - カーテンコータのエッジガイド - Google Patents

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groove
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web
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弘幸 河野
敏弘 片野
忠 佐々
澄男 中島
利夫 平野
仁志 苅田
明男 平野
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ボイス パテント ゲーエムベーハー
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    • B05C5/008Slide-hopper curtain coaters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D1/30Processes for applying liquids or other fluent materials performed by gravity only, i.e. flow coating
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D2252/00Sheets
    • B05D2252/02Sheets of indefinite length

Definitions

  • the present invention relates to a curtain coater, and more particularly to its edge guide.
  • ⁇ Coated paper such as printing paper, pressure-sensitive paper, and thermal paper used in catalogs, etc. is produced by applying a paint on a web (base material) that is a base paper by a coater and then drying.
  • a machine for applying a paint in this way is called a coating machine.
  • a coating machine employs a post-metering method in which excess paint is applied once on the web, and then scraped off with a blade or small-diameter rod or blown off with an air knife. Blade coaters, rod coaters, air knife coaters, etc. were the mainstream.
  • the paint penetrates the web a lot due to the hydraulic pressure when applying the paint to the web and the pressing force of the blade, etc., and maintenance due to wear of the blade and rod, etc. There are problems such as high costs.
  • curtain coaters for spraying a paint curtain film from a die (chamber with a nozzle for forming a paint curtain film) onto a traveling web have been widely used.
  • Curtain coaters have long been used in fields such as photographic printing paper, but air entrainment at high speeds of 1000 m / min or more, bubbles mixed in paint, instability of paint curtain film due to insufficient mechanical accuracy, etc. As a result, the coating was not stable and was not used in the paper industry.
  • curtain coating machines are easy to maintain because there are no consumables such as blades and rods, and the coating amount can be easily adjusted with high accuracy, and operability is good.
  • the contour coating (Contour Coat) has the advantage that the surface property improvement effect is high.
  • the curtain film of the paint falls by its own weight when it leaves the die, but the end (edge) is pulled inward by the surface tension of the paint, and a neck-in is generated in which the width of the curtain film becomes narrow.
  • neck-in occurs, both ends of the curtain film become thicker, and when this is applied to the web as it is, the part becomes thickly coated, which causes poor drying, and the papers adhere to each other during winding.
  • the width of the curtain film is made larger than the width of the web, the curtain film protruding from the web is received by an edge pan provided below the web, and the paint is circulated.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram of such an edge guide.
  • A is a die
  • B is an edge guide
  • c is a curtain film of paint
  • w is a web.
  • the edge guide B is made of metal such as stainless steel and prevents neck-in.
  • the paint has a viscosity
  • the flow is hindered by the viscosity, and the flow velocity v of the curtain film c of the paint is slow in the vicinity of the edge guide 2 as shown in the figure, and is uniform in the vicinity other than the vicinity of the edge guide B. It is. If the flow rate is small in such a state, the curtain film c of the paint is separated from the edge guide B, and neck-in occurs.
  • FIG. 1 is a perspective view and a partial cross-sectional view of such an edge guide disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a perspective view and a partial cross-sectional view of such an edge guide disclosed in Patent Document 1.
  • C is an edge guide body
  • a is a guide surface
  • b is a slope on both sides of the guide surface a
  • d is a lubricant supply pipe
  • e is a lubricant discharge pipe
  • f is a separation metal sheet.
  • the guide surface a is an arcuate surface of a porous pipe from which the lubricating liquid begins to ooze.
  • the entire porous pipe is embedded in the groove of the edge guide main body C, and the portion of the arcuate guide surface a looks through the groove.
  • the edge guide main body C has a mountain shape with a guide surface a as a vertex in a plan sectional view.
  • the bottom surface of the edge guide main body A has the lowest front end (inner side in the web width direction) and a slope that rises toward the rear end (outer side in the web width direction), and the separation metal sheet f is attached to this bottom surface. Yes.
  • the separation metal sheet f is bent in the vicinity of the front end of the edge guide main body A, the bent portion is the lowest, and the slope f1 rising toward the front (in the web width direction) and toward the rear (outside in the web width direction). And a rising slope f2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in which the vicinity of the lower end of the edge guide is cut by a vertical plane perpendicular to the moving direction of the web w.
  • g is a porous pipe, and a part of the pipe is an arcuate guide surface a with a face looking through the groove of the edge guide body C.
  • h is a lubricating liquid
  • i is a groove provided on the bottom surface of the edge guide body C
  • a separation metal sheet f is covered on the bottom surface to form a passage for the mixed liquid of the lubricating liquid h and the paint. This passage communicates with the lubricant discharge pipe e and is sucked by a suction pump (not shown).
  • FIG. 5 and 6 are drawings showing other examples of the edge guide disclosed in Patent Document 2.
  • FIG. FIG. 5 is an overall perspective view including an edge guide
  • FIG. 6 is a perspective view of the edge guide.
  • D is an edge guide
  • j is a guide plate
  • k is a slide edge guide.
  • Slide edge guides k are fixed to both sides of the guide plate j, and both ends of the paint flow on the guide plate j are defined by the slide edge guides k.
  • FIG. 7 is an enlarged horizontal sectional view of the groove n.
  • the groove part n is provided so as to sandwich the curtain film c from both sides, and a number of grooves and peaks are continuously provided in a zigzag shape as shown in the figure.
  • the width of the groove (or peak) is 0.5 mm, and the angle at the bottom of the groove is 90 °, so the depth is 0.25 mm.
  • the overall width of the groove n is 10 to 12 mm.
  • a suction port for sucking the mixed liquid of the lubricating liquid and the paint is provided.
  • the opening height of the suction port is 0.1 to 1 mm.
  • the lower end of the edge guide body o is in light contact with the web w, and is a slope that rises from the contact point toward the outside in the web width direction.
  • Patent Document 1 The invention disclosed in Patent Document 1 described with reference to FIGS. 3 and 4 has the following problems.
  • a. The lubricating liquid supplied to the inside of the porous pipe g oozes out through the porous material and flows down along the guide surface a.
  • the flow rate of the lubricating liquid is large, and the porous material is easily clogged with the passage of time. Since the liquid does not ooze out, it must be replaced frequently. Therefore, it takes time for maintenance and costs increase.
  • the separation metal sheet f attached to the bottom surface of the edge guide main body C has a slope f ⁇ b> 1 rising toward the front (in the web width direction), so the curtain film c is sloped.
  • the invention disclosed in Patent Document 2 described with reference to FIGS. 5 to 7 has the following problems.
  • An object of the present invention is to provide an edge guide for a curtain coater that can cope with the tipot phenomenon without flapping at both ends of the web w during high-speed running.
  • an edge guide for a curtain coater according to claim 1, wherein the guide plate has an inclined portion for allowing paint sprayed from one or more dies to flow along the upper surface and a downwardly directed guide portion at the lower end of the inclined portion.
  • the curtain coater is provided so as to sandwich both ends of the curtain film of the paint that flows downward to apply the paint on the upper surface of the web traveling at high speed from the guide plate.
  • a lubricating liquid supply port is provided near the lower end of the inner surface, and an inlet for the lubricating liquid and paint mixed therewith is provided between the lubricating liquid supply port and the intake port on the inner surface.
  • the groove is provided with a groove through which the lubricating liquid flows.
  • the outer surface of the groove is an inclined surface, and is a mountain shape with the groove at the top in a plan view. The ends on both sides of the groove are raised.
  • the edge guide has an upper edge that is adjustable in the web traveling direction, web width direction, and vertical direction with respect to the lower end of the guide portion of the guide plate.
  • edge guide of the curtain coater according to claim 2 is provided so as to sandwich both ends of the paint curtain which is ejected from the die and flows downward to apply the paint to the upper surface of the web running at high speed.
  • a lubricating liquid supply port is provided near the upper end, a lubricating liquid and a paint inlet mixed therewith are provided near the lower end of the inner surface, and a belt-like region between the lubricating liquid supply port and the suction port on the inner surface is provided.
  • the upper end of the id for the coating material ejection opening of the die, located in the web width direction and the vertical direction is adjustable.
  • the width of the groove is preferably 2 to 4 mm.
  • the lower surface of the edge guide is parallel to the paper surface, and its height can be adjusted to be slightly higher, the same or slightly lower than the running web. Is preferred.
  • the operation and effect of the invention of claim 1 are as follows. a. Since the upper end of the edge guide can be finely adjusted in the web traveling direction with respect to the lower end of the guide portion of the guide plate, it is possible to cope with the tipot phenomenon. b. Since the upper edge of the edge guide can be finely adjusted in the vertical direction with respect to the lower edge of the guide portion of the guide plate, fluttering of both ends of the web can be prevented if the lower surface of the edge guide is parallel to the paper surface. it can. c. The edges on both sides of the edge guide groove are raised and sharp edges, and the outside of the groove is an inclined surface, so even if the paint curtain film shakes, the edge of the paint curtain film may come off the groove. Absent. d. Therefore, stable coating is possible, high-speed coating is possible, and defective products caused by blocking due to poor drying due to thick coating at both ends of the coating are eliminated, and the quality of the coated paper Will improve.
  • FIG. 1 is the front view seen from the inner side
  • FIG. 2 is a side view.
  • FIG. 1 is an AA sectional view of an edge guide of a curtain coater
  • FIG. 2 is a plan view.
  • FIG. 1 is a perspective view of the edge guide disclosed by patent document 1.
  • FIG. 1 is a fragmentary sectional view of the edge guide indicated by patent documents 1. It is a whole perspective view containing the edge guide disclosed by patent document 2.
  • FIG. is a perspective view of the edge guide disclosed by patent document 2.
  • FIG. is an expanded horizontal sectional view of the groove part n of the edge guide disclosed by patent document 2.
  • FIG. It is a conceptual diagram of the conventional edge guide.
  • (A) is a figure which shows the state which cut
  • (B) is a side view which shows the state which attached the edge guide to the guide plate. It is drawing which shows the state which attached the edge guide to the die
  • (A) is a single layer coating
  • (B) is a two-layer coating with one die
  • (C) is a two-layer coating with two dies. Each is shown.
  • (A) shows a structure in which three dies are arranged side by side on a guide plate and a flow of three layers of paint is formed on the guide plate, and then applied as a curtain film of three layers of paint on the web;
  • (B) shows three layers of paint flow on the guide plate by combining three dies for jetting paint from the bottom to the top, and then coating on the web as a three-layer paint curtain. Show. It is a horizontal sectional view of an edge guide, and shows the relation between a paint curtain and an edge guide.
  • FIG. 1 is a drawing of an edge guide of a curtain coater of the present invention
  • (A) is a front view seen from the inside
  • (B) is a side view
  • 2A is a cross-sectional view of the edge guide of the curtain coater along AA
  • FIG. 2B is a plan view
  • FIG. 9 is a view showing a state where the edge guide is attached to the guide plate
  • FIG. 9A is a view showing a state where the guide plate is cut inside the edge guide attaching portion, and is an explanatory view of the tipot phenomenon
  • FIG. 9B is a side view showing a state in which the edge guide is attached to the guide plate.
  • FIG. 10 is a diagram showing a state in which the edge guide is attached to the die.
  • FIG. 10 (A) is a single layer coating
  • FIG. 10 (B) is a two-layer coating with one die
  • FIG. The two-layer coating with one die is shown respectively.
  • FIG. 11 is a drawing showing multilayer coating using a guide plate.
  • FIG. 11A shows a state in which three dies are arranged side by side on the guide plate to form a three-layer paint flow on the guide plate.
  • FIG. 11 (B) shows a flow of three layers of paint on a guide plate by combining three dies for jetting paint from the bottom to the top as a curtain film of a layer of paint. Is formed on a web as a three-layer paint curtain.
  • FIG. 12 is a horizontal sectional view of the edge guide and shows the relationship between the paint curtain and the edge guide.
  • FIG. 10A 1 is an edge guide
  • 2 is a die
  • w is a web
  • c is a curtain film
  • the web w runs in the direction of the arrow.
  • the edge guide 1 is provided so as to sandwich both end portions of the curtain film c.
  • reference numeral 3 denotes a die
  • the die 3 is an integration of two dies
  • the curtain film c is a paint film having two layers. Except for the die, the description is omitted because it is the same as FIG.
  • FIG. 10C two-layer coating is realized by using two dies.
  • 5 is a guide plate.
  • the guide plate 5 has a slope and a downwardly directed curtain guide portion at the bottom of the slope, and the coatings sequentially ejected from the three dies 2 toward the slope are sequentially stacked as they move on the slope.
  • three paint layers are formed and transferred from the downward curtain guide portion of the lower end portion of the inclined surface onto the web w surface as a three-layer curtain film c.
  • the description is omitted because it is the same as FIG. In FIG.
  • reference numeral 4 denotes a die, which is an integrated three dies that eject the paint obliquely upward, and paints that are sequentially ejected from the three dies toward the slope, As it moves on the slope of the guide plate 5, it is laminated in order to form a three-layer paint layer, and moves from the downward curtain guide portion on the lower end of the slope to the web w surface as a three-layer curtain film c.
  • reference numeral 1 denotes an edge guide.
  • the front view has a rectangular shape, and an inner surface 19 is provided with a protrusion 20 that extends vertically with a groove 21 as a center.
  • the upper surface 1a of the edge guide 1 has an inclined surface with the inside as a vertex as shown in FIG.
  • the lower surface 1b is parallel to the paper surface.
  • the protrusion 20 is provided with a groove 21 extending perpendicularly to the center of the protrusion 20, and both sides of the protrusion 20 are inclined surfaces 22, each having a mountain shape with the groove 21 as a vertex. Yes.
  • the outer surface 23 of the inclined surface 22 is a vertical surface that intersects at right angles to the traveling direction of the web w. Instead of such a protrusion, the entire inner surface 19 may have a mountain shape with the groove 21 as a vertex.
  • t is a paint applied to the web w.
  • the ends on both sides of the groove 21 are raised and become sharp edges 21a.
  • the width of the groove 21 is 2 to 4 mm.
  • the shape of the groove 21 is shown as an arc shape in FIG. 2A, but it may be a triangle having the center of the groove as a vertex. Although the number of grooves is shown as one, a plurality of grooves may be used.
  • the angle ⁇ of the slope 22 is preferably 15 to 90 °.
  • H is a lubricating liquid such as water
  • 24 is a connection port for the lubricating liquid h, which is connected to a lubricating liquid supply pipe (not shown).
  • Reference numeral 24a denotes a lubricating liquid passage communicating with the lubricating liquid connection port 24.
  • the upper portion is bent in a U shape and connected to the upper end of the groove 21 to form a lubricating liquid supply port 25. h flows into the groove 21.
  • the flow rate of lubricating liquid such as water is about 10 to 100 cc / min per edge guide.
  • the paint has a viscosity of 100 to 2000 mPa-s (Brookfield viscosity).
  • the lower end of the groove 21 is connected to the suction port 26 for the mixed liquid of the lubricating liquid h and the paint.
  • the height of the suction port 26 is 0.5 to 1.5 mm, and the width is 3 to 5 mm.
  • the interior of the suction port 26 is a suction chamber 26a as shown in FIG.
  • the bottom plate 1a of the suction chamber 26a extends forward.
  • the bottom surface of the bottom plate 1a is parallel to the paper surface.
  • Reference numeral 27 denotes a suction connection port, which is connected to a vacuum suction pump (not shown) via a communication pipe (not shown).
  • the degree of vacuum in the suction chamber 26a is about -90 to -98 kPa. q is the exhaust.
  • reference numeral 8 denotes an edge guide mounting device.
  • Reference numeral 9 denotes a bracket attached to the back surface of the guide plate 5.
  • Reference numeral 10 denotes a screw rod, and a screw and a keyway are cut at the base end portion. The base end portion of the screw rod 10 is slidably inserted into a round hole provided below the bracket 9, and a key is fixed to the round hole and can slide with the key groove of the screw rod 10. It has become. Therefore, the screw rod 10 slides in the round hole of the bracket 9 without rotating.
  • the position of the screw rod 10 is fixed by tightening the bracket 9 so as to sandwich the lower end of the bracket 9 with two nuts (not shown) screwed to the base end portion of the screw rod 10.
  • the position of the screw rod 10 in the web w width direction can be adjusted by loosening the two nuts screwed to the base end portion of the screw rod 10, so that the position of the edge guide 1 in the web w width direction can be adjusted. Can be adjusted.
  • the mounting hardware 11 is fixed to the tip of the screw rod 10.
  • Two elongated holes in the vertical direction are formed below the mounting hardware 11.
  • Reference numeral 12 denotes a metal object having one end face which is a horizontal plane and the other end face which is bent in a U-shape. Two screw holes are formed at both ends, and the bolt is screwed. It is worn.
  • Reference numeral 13 denotes a bracket attached horizontally to the edge guide 1. Two lateral long holes are formed at the tip of the bracket 13. The four bolts screwed to the U-shaped metal piece 12 penetrate the inside of the above-mentioned vertical hole and the horizontal long hole, and by tightening the bolt, the character to the mounting metal 11 is obtained.
  • the bracket 12 can be fixed to the bracket-shaped hardware 12 or the U-shaped hardware 12 and the bolts are loosened, whereby the edge guide 1 is moved in the web traveling direction and up and down with respect to the lower end of the guide portion of the guide plate 5.
  • the position can be adjusted in the direction.
  • the edge guide 1 is directly attached to the die 2 or the die 3 as shown in FIG. Since the tipot phenomenon does not occur in the curtain film c flowing out from the die 2 or the die 3, it is not necessary to adjust the position of the edge guide 1 in the web traveling direction.
  • the invention of claim 2 is different from FIG. 9 in that a.
  • the bracket 9 is attached to the die 2 or die 3 instead of the guide plate 5, and b.
  • the U-shaped hardware 12 and the bracket 13 are integrated. Accordingly, the position of the upper end of the edge guide 1 can only be adjusted in the web width direction and the vertical direction with respect to the paint outlet of the die 2, and the position adjustment in the web w traveling direction cannot be performed.
  • the tipot phenomenon is a phenomenon in which the curtain film c slightly turns upstream when the flow of the paint 6 moves away from the lower end of the guide plate 5 and flows down as the curtain film c. That is, the flow of the coating 6 is fast on the guide plate 5 due to the viscosity of the coating, and the upper surface in contact with air is fast, and the lower surface in contact with the surface of the guide plate 5 is slow.
  • the curtain film c When the curtain film c flows down, the curtain film c slightly wraps upstream as shown in FIG. 9A due to the law of inertia.
  • the dimension that the curtain film c slightly wraps around the upstream side due to the tipot phenomenon changes depending on the viscosity of the paint, the flow rate of the paint, etc. is important.
  • the edge guide 1 Since the upper end of the edge guide 1 can be finely adjusted in the vertical direction with respect to the lower end of the guide portion of the guide plate 5, if the lower surface 1b of the edge guide 1 is parallel to the paper surface, the web w will flutter at both ends. Can be prevented. That is, as shown in FIG. 9B, the gap u between the lower surface of the edge guide 1 and the upper surface of the web w can be changed between ⁇ 1 and +2 mm.
  • ⁇ 1 mm means a state in which both end portions of the web w are pushed down by 1 mm. It is clear that flapping at both ends of the web w can be prevented by pushing down in this way.
  • the edge guide of the curtain coater of the present invention enables stable coating and coating at a higher speed, and blocking due to poor drying due to thick coating at both ends of the coating.
  • the quality of coated paper is improved without waking up.

Abstract

 エッジガイド1の保持力および安定性を高める。 ネックイン防止用の一対のエッジガイド(1)は、内側の面(19)の上端付近に潤滑液(h)の供給口(25)、内側の面の下端付近に潤滑液の吸入口(26)が設けられ、内側の面(19)の潤滑液の供給口(25)と吸入口(26)との間の帯状の領域には潤滑液の流れる溝(21)が設けられており、溝(21)の外側は傾斜面(22)になっていて、溝の両側の端部は盛り上がってシャープなエッジになっている。また、エッジガイド(1)の上端はガイドプレート(5)の下端に対して、ウェブ進行方向、ウェブ幅方向および上下方向に位置が調整可能になっている。

Description

カーテンコータのエッジガイド
  本発明はカーテンコータに係り、特にそのエッジガイドに関する。
  カタログなどに用いられる印刷用紙、感圧紙、感熱紙などの塗工紙はコータによって原紙であるウェブ(基材)上に塗料を塗布後、乾燥して生産される。このように塗料の塗布を行う機械を塗工機と称している。従来このような塗工機は、ウェブ上に過剰な塗料を一度塗った後に、ブレードや小径のロッドなどで掻き落したり、エアナイフによって吹き飛ばしたりして計量(メータリング)するポストメータリング方式を採用したブレードコータ、ロッドコータ、エアナイフコータなどが主流であった。しかしこのようなポストメータリング方式による塗工では、塗料をウェブに塗布するときの液圧やブレードなどの押付力などにより、塗料がウェブに多く浸透することや、ブレードやロッドなどの磨耗によるメンテナンス費用が高いということなどの問題がある。
 そこで近年、走行するウェブ上にダイ(塗料のカーテン膜を作るノズル付チャンバー)から塗料のカーテン膜を噴出しウェブ上に塗工するカーテンコータが広く採用されるようになってきた。カーテンコータは写真の印画紙などの分野では古くから用いられてきたが、1000m/min以上の高速時の空気の巻き込み、塗料に混入した泡、機械的精度不足による塗料カーテン膜の不安定さ等により塗工が安定しなかったため製紙業界では利用されていなかった。
 本願出願人はこれらの問題を解決しカーテン塗工技術を安定技術として開発し、既に多数のカーテン塗工機を全世界に供給している。カーテン塗工機は従来のポストメータリング方式の塗工機と異なり、ブレードやロッドなどの消耗品が無いのでメンテナンスが楽である、塗工量を容易に精度高く調節できる、操作性がよい、輪郭塗工(Contour Coat)のため表面性改善の効果が高い、などの特長がある。
 ところで、塗料のカーテン膜はダイを離れると自重落下するが、塗料の表面張力によって端部(エッジ)が内側に引張られてカーテン膜の幅が狭くなるネックインが発生する。ネックインが発生するとカーテン膜の両端の部分が厚くなり、これをそのままウェブに塗工するとその部分が厚塗りになってしまい、その部分が乾燥不良を起こし、巻き取っときに紙同士が付着してしまうブロッキングという現象を起こす。従来はウェブの幅よりもカーテン膜の幅を大きくしウェブからはみだしたカーテン膜はウェブの下方に設けたエッジパンで受けて、塗料は循環使用するようにしていた。しかし、2個以上のダイを使用する多層カーテンコータなどでは、塗料の混合が起きるので、このような塗工方法を採用することができず、ウェブの幅よりもカーテン膜の幅を狭くして、カーテン膜の塗料を全てウェブに塗工しウェブの両端部に非塗工の部分(ドライエッジ)を残すような塗り切り塗工をしなければならない。そこでかかるネックインを防止するためエッジガイドを設ける。
 図8はかかるエッジガイドの概念図である。図において、Aはダイ、Bはエッジガイド、cは塗料のカーテン膜、wはウェブである。エッジガイドBはステンレス鋼などの金属製でネックインを防止する。ところが、塗料には粘性があるので、粘性によって流れが阻害され、塗料のカーテン膜cの流速vは図に示すようにエッジガイド2の付近で遅く、エッジガイドBの付近以外では一様な流速である。このような状態で流量が少ないと、塗料のカーテン膜cはエッジガイドBから離れ、ネックインが発生することになる。
 このような現象を緩和するためエッジガイド2の表面に水などの潤滑液を流すことが行われている。図3および図4は特許文献1に開示されたかかるエッジガイドの斜視図および部分断面図である。
 図3において、Cはエッジガイド本体、aは案内面、bは案内面aの両側の斜面、dは潤滑液供給管、eは潤滑液排出管、fは分離金属シートである。案内面aは潤滑液が滲みだす多孔性のパイプの円弧状の表面である。多孔性のパイプ全体はエッジガイド本体Cの溝に埋め込まれていて円弧状の案内面aの部分が溝から顔を覗かせている。エッジガイド本体Cは平断面図で案内面aを頂点とした山形の形状をしている。
 エッジガイド本体Aの底面は前端(ウェブ幅方向の内側)が最も低く、後端(ウェブ幅方向の外側)に向かって上昇する斜面になっており、この底面に分離金属シートfが取り付けられている。分離金属シートfはエッジガイド本体Aの前端付近で折れ曲がっていて、折れ曲り部分が最も低く、前方(ウェブ幅方向の内側)に向かって上昇する斜面f1と後方(ウェブ幅方向の外側)に向かって上昇する斜面f2とを有している。
 図4はエッジガイドの下端付近をウェブw進行方向に直角な垂直面で切断した断面図である。図4において、gは多孔性のパイプであり、その1部がエッジガイド本体Cの溝から顔を覗かせて円弧状の案内面aになっている。hは潤滑液、iはエッジガイド本体Cの底面に設けられた溝であり、底面に分離金属シートfが被せられることによって潤滑液hと塗料の混合液の通路を形成している。この通路は潤滑液排出管eと連通しており、図示しない吸引ポンプによって吸引される。
 図5および図6は特許文献2に開示されたエッジガイドの他の例を示す図面である。図5はエッジガイドを含む全体斜視図、図6はエッジガイドの斜視図である。図5において、Dはエッジガイド、jはガイドプレート、kはスライドエッジガイドである。ダイから上向きに流出した塗料はガイドプレートj上を流れ、その下端の下向きの部分からカーテン膜cとなって自由落下しウェブwと衝突しウェブw上に塗布される。ガイドプレートjの両側にはスライドエッジガイドkが固着され、ガイドプレートj上の塗料の流れの両端はスライドエッジガイドkによって規定される。
 スライドエッジガイドkの下端にはエッジガイドDの上端部mが固着されている。図6に示すように、上端部mから下方に向かって、潤滑液が流れる溝部nを有するエッジガイド本体oが延在している。図7は溝部nの拡大水平断面図である。溝部nはカーテン膜cを両側から挟むように設けられており、図のように多数の溝と峰が連続してジグザグ状に設けられている。溝(または峰)の幅は0.5mmであり、溝の底の角度は90°なので、深さは0.25mmである。溝部nの全体の幅は10~12mmである。
 エッジガイド本体oの溝部nの下端には潤滑液と塗料の混合液を吸引する吸引口が設けられている。吸引口の開口高さは0.1~1mmである。エッジガイド本体oの下端はウェブwと軽く接触しており、接触点からウェブ幅方向の外側に向かって上昇する斜面となっている。
特表2008-529753 特表2005-512767
  図3および図4を用いて説明した特許文献1に開示された発明には次のような問題が有る。 
 a.多孔性のパイプgの内部に供給された潤滑液は多孔質を通して滲みだし、案内面aに沿って流下するが、潤滑液の流量が多く、多孔質は時間の経過とともに容易に詰まってしまい潤滑液が染み出さなくなってしまうので頻繁に交換する必要が有る。したがってメンテナンスの手間がかかりコストが上昇する。 
 b.図4に示すように、エッジガイド本体Cの底面に取り付けられた分離金属シートfには前方(ウェブ幅方向の内側)に向かって上昇する斜面f1を有しているので、カーテン膜cは斜面f1の上端からウェブwまで落下する間にネックインpを起こす。したがって、ウェブw上の塗料の両端部は厚塗りになり、その部分の乾燥不良を起こす。 
 c.斜面f1の上端ではカーテン膜cの塗料の1部が図4に示すように回り込みを起こし、それがスプラッシュとなって飛散しウェブwのドライエッジを汚すことになる。 
 d.ウェブwは高速で走行しているので、図4に示すように空気の乱流が起こり、その部分は空気圧の不安定領域となる。したがって、ウェブwの両端部はばたつくことになり、ウェブw上の塗料の端部はスネーク状に曲がりくねる。
 図5ないし図7を用いて説明した特許文献2に開示された発明には次のような問題が有る。 
 A.エッジガイドDがスライドエッジガイドkに固定されているので次のような問題が有る。 
 a.エッジガイド本体oの位置がウェブwの進行方向に微調節できないので、後で図面を用いて説明するティポット現象に対応できない。なお、ティポット現象とは塗料の流れがガイドプレートjから離れてカーテン膜cとして流れ落ちるときに、カーテン膜cが上流側にわずかに回り込む現象をいう。 
 b.エッジガイド本体oの位置が上下方向に微調節できないので、エッジガイド本体oの下端とウェブwのパスラインとの相対位置の微調節ができない。したがって、ウェブwの両端部のばたつきを抑えることができない。 
 c.エッジガイドDのウェブwの幅方向の位置の調節ができないので、塗工幅の調節ができない。 
 B.エッジガイド本体oの下端はウェブwの幅方向の内側から外側に向かって上昇する斜面になっているので、図4で説明したようにエッジガイド本体oの底面とウェブwの上面との間の領域に空気の乱流が起こり、ウェブwはばたつくことになる。 
 C.エッジガイド本体oの溝部nの全体の幅は10~12mmと広いのでティポット現象や風などの影響でカーテン膜cのウェブw進行方向の位置が揺れ動いたときに、カーテン膜cの両端部は溝部nの全体の幅内で容易に移動するが、元の流れ跡は乾燥して図7に示す峰の頂部に付着し、カーテン膜cのエッジ乱れの要因となる。
 本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みて案出されたものであり、塗料のカーテン膜のエッジが安定してエッジガイドの溝に沿って保持され、メンテナンスの手間がかからず、高速走行時のウェブwの両端部のばたつきがなく、ティポット現象に対応可能なカーテンコータのエッジガイドを提供することを目的とするものである。
  上記目的を達成するため請求項1記載のカーテンコータのエッジガイドは、1または2以上のダイから噴出した塗料を上面に沿って流下させる傾斜部と傾斜部下端の下向きのガイド部を有するガイドプレートが設けられたカーテンコータにおいて、上記ガイドプレートから高速で走行するウェブ上面に塗料を塗布すべく下方に向かって流れ落ちる塗料のカーテン膜の両端部を挟むように設けられ、内側の面に潤滑液が流れて、該潤滑液によって塗料のカーテン膜と内側の面との粘性による流れの阻害を軽減するようになっているネックイン防止用の1対のエッジガイドであって、内側の面の上端付近に潤滑液の供給口、内側の面の下端付近に潤滑液とそれに混ざった塗料の吸入口が設けられ、内側の面の潤滑液の供給口と吸入口との間の帯状の領域には潤滑液の流れる溝が設けられており、溝の外側は傾斜面になっていて、平断面図で溝を頂点とした山形になっており、溝の両側の端部は盛り上がってシャープなエッジになっており、上記エッジガイドの上端は上記ガイドプレートのガイド部下端に対して、ウェブ進行方向、ウェブ幅方向および上下方向に位置が調整可能になっている。
 また、請求項2記載のカーテンコータのエッジガイドは、高速で走行するウェブ上面に塗料を塗布すべくダイから噴出し下方に向かって流れ落ちる塗料カーテンの両端部を挟むように設けられ、内側の面に潤滑液が流れて、該潤滑液によって塗料カーテンと内側の面との粘性による流れの阻害を軽減するようになっているネックイン防止用の1対のエッジガイドであって、内側の面の上端付近に潤滑液の供給口、内側の面の下端付近に潤滑液とそれに混ざった塗料の吸入口が設けられ、内側の面の潤滑液の供給口と吸入口との間の帯状の領域には潤滑液の流れる溝が設けられており、溝の外側は傾斜面になっていて、平断面図で溝を頂点とした山形になっており、溝の両側の端部は盛り上がってシャープなエッジになっており、上記エッジガイドの上端は上記ダイの塗料噴出口に対して、ウェブ幅方向および上下方向に位置が調整可能になっている。
 上記溝の幅は2~4mmであるのが好ましい。
 エッジガイドの下面は紙面に対して平行になっていて、その高さは走行するウェブの高さよりもわずかに高いか、同じかまたはわずかに低いかのいずれかに調整できるようになっているのが好ましい。
  請求項1記載の発明の作用と効果は次のとおりである。 
 a.エッジガイドの上端がガイドプレートのガイド部下端に対してウェブ進行方向に微調整可能になっているので、ティポット現象に対応できる。 
 b.エッジガイドの上端がガイドプレートのガイド部下端に対して上下方向に微調整可能になっているので、エッジガイドの下面を紙面に対して平行にしておけばウェブ両端部のばたつきを防止することができる。 
 c.エッジガイドの溝の両側の端部は盛り上がってシャープなエッジになっており、溝の外側は傾斜面になっているので、塗料カーテン膜が揺れ動いても塗料カーテン膜のエッジが溝から外れることがない。 
 d.したがって、安定した塗工が可能になるとともに、より高速での塗工が可能になるし、塗工両端部の厚塗りによる乾燥不良でブロッキングを起こすことによる不良品をなくし、塗工紙の品質が向上する。
 請求項2記載の発明の作用と効果は請求項1記載の発明の作用と効果の内a.以外は同じなので説明を省略する。
本発明のカーテンコータのエッジガイドの図面であり、(A)は内側から見た正面図、(B)は側面図である。 (A)はカーテンコータのエッジガイドのA-A断面図、(B)は平面図である。 特許文献1に開示されたエッジガイドの斜視図である。 特許文献1に開示されたエッジガイドの部分断面図である。 特許文献2に開示されたエッジガイドを含む全体斜視図である。 特許文献2に開示されたエッジガイドの斜視図である。 特許文献2に開示されたエッジガイドの溝部nの拡大水平断面図である。 従来のエッジガイドの概念図である。 (A)はガイドプレートをエッジガイド取付部分の内側で切断した状態を示す図であり、(B)はエッジガイドをガイドプレートに取り付けた状態を示す側面図である。 エッジガイドをダイに取り付けた状態を示す図面であり、(A)は単層塗り、(B)は1個のダイでの2層塗り、(C)は2個のダイでの2層塗りをそれぞれ示している。 (A)はガイドプレート上に3個のダイを並べて設置しガイドプレート上で3層の塗料の流れを形成した後、3層の塗料のカーテン膜として、ウェブ上に塗工するものを示し、(B)は下方から上方に向かって塗料を噴出するダイを3個組み合わせてガイドプレート上で3層の塗料の流れを形成した後、3層の塗料カーテンとして、ウェブ上に塗工するものを示している。 エッジガイドの水平断面図であり、塗料カーテンとエッジガイドの関係を示している。
  以下、本発明の1実施形態について図面を参照しつつ説明する。 
 図1は本発明のカーテンコータのエッジガイドの図面であり、(A)は内側から見た正面図、(B)は側面図である。図2(A)はカーテンコータのエッジガイドのA-A断面図、(B)は平面図である。図9はエッジガイドをガイドプレートに取り付けた状態を示す図面であり、図9(A)はガイドプレートをエッジガイド取付部分の内側で切断した状態を示す図であって、ティポット現象の説明図であり、図9(B)はエッジガイドをガイドプレートに取り付けた状態を示す側面図である。図10はエッジガイドをダイに取り付けた状態を示す図面であり、図10(A)は単層塗り、図10(B)は1個のダイでの2層塗り、図10(C)は2個のダイでの2層塗りをそれぞれ示している。図11はガイドプレートを使用した多層塗りを示す図面であり、図11(A)はガイドプレート上に3個のダイを並べて設置しガイドプレート上で3層の塗料の流れを形成した後、3層の塗料のカーテン膜として、ウェブ上に塗工するものを示し、図11(B)は下方から上方に向かって塗料を噴出するダイを3個組み合わせてガイドプレート上で3層の塗料の流れを形成した後、3層の塗料カーテンとして、ウェブ上に塗工するものを示している。図12はエッジガイドの水平断面図であり、塗料カーテンとエッジガイドの関係を示している。
 先ず本発明のカーテンコータのエッジガイドがどのような場所に使用されるかについて、図10および図11を用いて説明する。図10(A)において、1はエッジガイド、2はダイ、wはウェブ、cはカーテン膜であり、ウェブwは矢印の方向に走行している。エッジガイド1はカーテン膜cの両端部を挟むように設けられている。図10(B)において、3はダイであり、ダイ3は2個のダイを一体化したものであり、カーテン膜cは2層になった塗料の膜である。ダイ以外は図10(A)と同じなので説明を省略する。図10(C)においては2層塗りを2個のダイを使用して実現している。
 図11(A)において、5はガイドプレートである。ガイドプレート5は斜面と斜面下端部の下向きのカーテンガイド部とを有していて、3個のダイ2からそれぞれ順次斜面に向かって噴出される塗料を、斜面上を移動させるに伴い順番に積層して3層の塗料層を形成し、斜面の下端部の下向きのカーテンガイド部から3層のカーテン膜cとしてウェブw面上に移行させる。それ以外は図10(A)と同じなので説明を省略する。図11(B)において、4はダイであり、塗料を斜め上方に向かって噴出する3個のダイを一体化したもので、3個のダイからそれぞれ順次斜面に向かって噴出される塗料を、該ガイドプレート5の斜面上を移動させるに伴い順番に積層して3層の塗料層を形成し、斜面の下端部の下向きのカーテンガイド部から3層のカーテン膜cとしてウェブw面上に移行させる。
 次に、エッジガイド1の構造について、図1および図2を用いて説明する。図1、図2において、1はエッジガイドである。正面図では長方形をしており、内側の面19に溝21を中心として垂直に延びる突起20が設けられている。エッジガイド1の上面1aは図1(B)に示すように内側を頂点とする斜面になっている。下面1bは紙面に対して平行になっている。突起20には図2(A)に示すように、突起20の中心に垂直に延びる溝21が設けられており、その両側は斜面22となっていて、溝21を頂点とした山形になっている。斜面22の外側の面23はウェブwの進行方向と直角に交わる垂直面になっている。なお、このような突起ではなく、内側の面19全体が溝21を頂点とした山形になっていてもよい。なお、tはウェブwに塗布された塗料である。
 溝21の両側の端部は盛り上がってシャープなエッジ21aになっている。溝21の幅は2~4mmである。溝21の形状は図2(A)では円弧状のものとして示されているが、溝の中心を頂点とする三角形であってもよい。溝の条数は1条として示されているが複数条であってもよい。斜面22の角度αは15~90°であるのが好ましい。
 hは水などの潤滑液、24は潤滑液hの接続口であり、図示しない潤滑液供給管に接続している。24aは潤滑液接続口24に連通している潤滑液通路であり、上方はU字状に曲がっていて溝21の上端に接続されていて潤滑液の供給口25を形成しており、潤滑液hが溝21に流入する。一例として水などの潤滑液の流量はエッジガイドの1個当たり10~100cc/min程度である。また塗料の粘度は100~2000mPa-s(ブルックフィールド粘度)である。
 溝21の下端は潤滑液hと塗料の混合液の吸入口26に接続している。吸入口26の高さは0.5~1.5mm、幅は3~5mmである。吸入口26の内部は図1(B)に示すようにサクション室26aになっている。サクション室26aの底板1aは前方まで延びている。底板1aの下面は紙面に対して平行になっている。27はサクション接続口であり、図示しない連絡配管を介して、図示しない真空吸引ポンプに接続されている。サクション室26a内の真空度は-90~-98kPa程度である。qは排気である。
 次にエッジガイド1をガイドプレート5に取り付ける取付装置について図9を用いて説明する。図9(B)に示すように、8はエッジガイドの取付装置である。9はガイドプレート5の裏面に取り付けたブラケットである。10はねじ棒であり、基端部にはねじとキー溝が切ってある。ねじ棒10の基端部はブラケット9の下方に設けられた丸孔に摺動可能に挿し込まれており、該丸孔にはキーが固着されおり、ねじ棒10のキー溝と摺動可能になっている。したがって、ねじ棒10は回動することなくブラケット9の丸孔内を摺動する。ねじ棒10の位置を固定するには、ねじ棒10の基端部に螺着された図示しない2個のナットにより、ブラケット9の下端を挟むように締め付けることによって行われる。ねじ棒10の基端部に螺着された2個のナットを緩めることによってねじ棒10のウェブw幅方向の位置を調節することができ、したがって、エッジガイド1のウェブw幅方向の位置を調節することができる。
 ねじ棒10の先端には取り付け金物11が固着されている。取り付け金物11の下方には2個の上下方向の長孔が穿設されている。12は一方の端面が水平面、他方の端面が垂直面になっていて、への字状に曲がった金物であり、両端部には各2個のねじ孔が穿設されており、ボルトが螺着されている。13はエッジガイド1に水平に取り付けたブラケットである。ブラケット13の先端部には2個の横方向の長孔が穿設されている。への字状の金物12に螺着されている4個のボルトは上記上下方向の長孔と横方向の長孔内を貫通していて、ボルトを締め付けることにより、取り付け金物11とへの字状の金物12またはへの字状の金物12とブラケット13とを固定することができるし、ボルトを緩めることによって、エッジガイド1をガイドプレート5のガイド部下端に対して、ウェブ進行方向および上下方向に位置が調整可能になっている。
 次に、請求項2記載の発明の実施形態について説明する。この実施形態にあっては、エッジガイド1は図10に示すように直接ダイ2またはダイ3に取り付けられている。ダイ2またはダイ3から流出するカーテン膜cにおいてはティポット現象が生じることはないのでエッジガイド1をウェブ進行方向に位置調節する必要はない。このことを図9を用いて説明する。請求項2記載の発明において、図9と異なる点は、a.ブラケット9がガイドプレート5ではなくダイ2またはダイ3に取り付けられていること、および、b.への字状の金物12とブラケット13が一体化していることである。したがって、エッジガイド1の上端はダイ2の塗料噴出口に対して、ウェブ幅方向および上下方向に位置が調整可能になっているのみで、ウェブw進行方向の位置調節はできない。
 次に本実施形態の作用効果を説明する。 
 a.エッジガイド1の上端がガイドプレート5のガイド部下端に対してウェブwの進行方向に微調整可能になっているので、ティポット現象に対応できる。ここでティポット現象とは塗料6の流れがガイドプレート5の下端から離れてカーテン膜cとして流れ落ちるときに、カーテン膜cが上流側にわずかに回り込む現象をいう。すなわち、塗料6の流れはガイドプレート5上では、塗料の粘性のため空気と接している上面は速く、ガイドプレート5の表面と接している下面では遅い。カーテン膜cとして流れ落ちるときには慣性の法則により、図9(A)に示すようにカーテン膜cが上流側にわずかに回り込むのである。ティポット現象によって、カーテン膜cが上流側にわずかに回り込む寸法は塗料の粘性、塗料の流量などに影響されて変わるので、エッジガイド1がウェブwの進行方向に微調整可能になっていることが重要である。
 b.エッジガイド1の上端がガイドプレート5のガイド部下端に対して上下方向に微調整可能になっているので、エッジガイド1の下面1bを紙面に対して平行にしておけばウェブw両端部のばたつきを防止することができる。すなわち、図9(B)に示すように、エッジガイド1の下面とウェブwの上面との隙間uは-1~+2mmの間で変更できるようになっている。ここで-1mmとはウェブwの両端部を1mm下方に押し下げた状態をいう。このように押し下げることによってウェブwの両端部のばたつきを防止することができることはあきらかである。隙間uが+であって小さな値である場合にはウェブwに随伴する空気がエッジガイド1の下面とウェブwの上面との狭い隙間を流れるとベルヌーイの定理によって静圧が低下し、ウェブwの両端部を持ち上げることになるので、やはりウェブw両端部のばたつきを防止することができるのである。
 c.エッジガイド1の溝21の両側の端部21aは盛り上がってシャープなエッジになっており、溝の外側は傾斜面22になっているので、塗料カーテン膜cが揺れ動いたり、ティポット現象によりカーテン膜cがウェブwの進行方向にずれてもカーテン膜cのエッジが溝から外れることがない。このことについて図12を用いて説明する。図に示すように、エッジガイド1の溝21内に潤滑液hを流すとシャープなエッジになっている溝21の両側の端部21aと表面張力の作用で潤滑液hの流れは左右に盛り上がった状態で流れる。したがって、カーテン膜cがウェブwの進行方向に溝21の幅よりも大きく揺れても潤滑液hとカーテン膜cとの結合が切れることはない。溝21の両側は斜面22となっているので、カーテン膜cが溝21から離れ、カーテン膜cのエッジが斜面22に接する状態になると、カーテン膜cが幅方向に引き伸ばされることになるが、カーテン膜cの表面張力によって引き戻され直ちに溝21に戻る。
 d.以上説明した理由で本発明のカーテンコータのエッジガイドは、安定した塗工が可能になるとともに、より高速での塗工が可能になるし、塗工両端部の厚塗りによる乾燥不良でブロッキングを起こすことがなく、塗工紙の品質が向上する。
 本発明は以上説明したような実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
   1……エッジガイド、
   2……ダイ、
   5……ガイドプレート、
  19……エッジガイドの内側の面、
  21……溝、
  22……溝の両側の傾斜面、
  25……潤滑液の供給口、
  26……潤滑液の吸入口、
   c……塗料のカーテン膜、
   h……潤滑液、
   w……ウェブ。

Claims (4)

  1.   1または2以上のダイから噴出した塗料を上面に沿って流下させる傾斜部と傾斜部下端の下向きのガイド部を有するガイドプレートが設けられたカーテンコータにおいて、上記ガイドプレートから高速で走行するウェブ上面に塗料を塗布すべく下方に向かって流れ落ちる塗料カーテンの両端部を挟むように設けられ、内側の面に潤滑液が流れて、該潤滑液によって塗料カーテンと内側の面との粘性による流れの阻害を軽減するようになっているネックイン防止用の1対のエッジガイドであって、内側の面の上端付近に潤滑液の供給口、内側の面の下端付近に潤滑液とそれに混ざった塗料の吸入口が設けられ、内側の面の潤滑液の供給口と吸入口との間の帯状の領域には潤滑液の流れる溝が設けられており、溝の外側は傾斜面になっていて、平断面図で溝を頂点とした山形になっており、溝の両側の端部は盛り上がってシャープなエッジになっており、上記エッジガイドの上端は上記ガイドプレートのガイド部下端に対して、ウェブ進行方向、ウェブ幅方向および上下方向に位置が調整可能になっていることを特徴とするカーテンコータのエッジガイド。
  2.   高速で走行するウェブ上面に塗料を塗布すべくダイから噴出し下方に向かって流れ落ちる塗料カーテンの両端部を挟むように設けられ、内側の面に潤滑液が流れて、該潤滑液によって塗料カーテンと内側の面との粘性による流れの阻害を軽減するようになっているネックイン防止用の1対のエッジガイドであって、内側の面の上端付近に潤滑液の供給口、内側の面の下端付近に潤滑液とそれに混ざった塗料の吸入口が設けられ、内側の面の潤滑液の供給口と吸入口との間の帯状の領域には潤滑液の流れる溝が設けられており、溝の外側は傾斜面になっていて、平断面図で溝を頂点とした山形になっており、溝の両側の端部は盛り上がってシャープなエッジになっており、上記エッジガイドの上端は上記ダイの塗料噴出口に対して、ウェブ幅方向および上下方向に位置が調整可能になっていることを特徴とするカーテンコータのエッジガイド。
  3.   上記溝の最適幅は2~4mmである請求項1または請求項2記載のカーテンコータのエッジガイド。
  4.   上記エッジガイドの下面は紙面に対して平行になっていて、その高さは走行するウェブの高さよりもわずかに高いか、同じかまたはわずかに低いかのいずれかに調整できるようになっている請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載のカーテンコータのエッジガイド。
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