JP2009018285A - Coating width adjusting device of coating machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗工機の塗工幅調整装置に係り、特にカーテン塗工を行う塗工機の塗工幅調整装置に関するものである。 The present invention relates to a coating width adjusting device of a coating machine, and more particularly to a coating width adjusting device of a coating machine that performs curtain coating.
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。 Coated paper such as printing paper, pressure-sensitive paper, and thermal paper used for catalogs and the like is produced by applying a paint onto 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. Conventionally, such a coating machine employs a post-metering method in which excessive 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. However, in such post-metering coating, 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.
そこで近年、走行するウェブ上にカーテンヘッド(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、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。 In recent years, therefore, curtain coaters have been widely adopted in which a curtain film of a paint is ejected from a curtain head (a chamber with a nozzle for creating a curtain film of paint) onto the traveling web and applied onto the web. Curtain coaters have been used for a long time in fields such as photographic printing paper, but coating is stable due to air entrainment at high speed, bubbles mixed in paint, instability of paint curtain film due to insufficient mechanical accuracy, etc. Was not used in the paper industry.
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。 The present applicant has solved these problems, developed curtain coating technology as a stable technology, and has already supplied a large number of curtain coating machines to the whole world. Unlike conventional post metering type coating machines, 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. There are features such as high effect of surface property improvement due to contour coating.
このようなカーテン塗工技術を用いて2層以上の塗料をウェブ上に塗工することが求められることがある。そのような場合、走行するウェブの上方に2台のカーテンヘッドを並べて配置し、噴出する塗料カーテンをウェブ面上に落下させ2層の塗工層を形成するようにしてもよい。 It may be required to apply two or more layers of paint on the web using such curtain coating technology. In such a case, two curtain heads may be arranged side by side above the traveling web, and the sprayed paint curtain may be dropped onto the web surface to form two coating layers.
ところでこのようなカーテン式の塗工装置においては、ウェブの走行する速度が低速(たとえば、120m/min)である写真のフィルムなどの場合には、塗料カーテンの落下速度とフィルムの搬送速度に大差が無いため、2層の塗工層は正常に形成される。 By the way, in such a curtain-type coating apparatus, in the case of a photographic film or the like where the web travel speed is low (for example, 120 m / min), there is a large difference between the falling speed of the paint curtain and the transport speed of the film. Therefore, the two coating layers are formed normally.
しかしながら、このカーテン式の塗工装置を、紙材であるウェブに適用した場合には、ウェブの搬送速度が、300〜1800m/minと高速であり、塗料カーテンの落下速度は180m/min程度であるため大きな速度差がある。この場合、下層を形成する塗料カーテンはウェブ面上にウエット オン ドライ状態で到達するので、その間の摩擦係数が十分大きく、ウェブ面上に一様に引き伸ばされ、ムラのない一様な塗工層が第1層(下層)として正常に形成される。一方、上層を形成する塗料カーテンは第1層の塗工層面上にウエット オン ウエット状態で到達するので、その間の摩擦係数が小さく、すべりが発生し、第1層の塗工層面上でうまく引き伸ばされずにムラを生じ、第2層(上層)の塗工層は正常に形成されない場合がある。 However, when this curtain-type coating apparatus is applied to a web as a paper material, the web conveyance speed is as high as 300 to 1800 m / min, and the falling speed of the paint curtain is about 180 m / min. There is a big speed difference. In this case, since the paint curtain forming the lower layer reaches the web surface in a wet-on-dry state, the friction coefficient between them is sufficiently large, and it is uniformly stretched on the web surface, so that there is no uneven coating layer. Is normally formed as the first layer (lower layer). On the other hand, the paint curtain forming the upper layer reaches the first coating layer surface in a wet-on-wet state, so that the friction coefficient between them is small, slipping occurs, and the first coating layer surface is stretched well. In this case, unevenness may occur and the second (upper) coating layer may not be formed normally.
本願出願人は上記2層式カーテンコータの問題点を解決し、かつ、その長所を生かすため、鋭意研究をして新たな塗工装置を開発し、先に特許出願を行った(特許文献1)。
上記のような塗工装置において、塗工しようとするウェブwの幅を変更する場合がある。その場合にカーテンヘッド1から噴出される塗料tの幅をウェブwの幅に合わせて変更しなければならない。カーテンヘッド1から噴出される塗料tの幅を変更するにはカーテンヘッド1内で塗料tが流れるスリットd両端部に噴出幅に合わせて詰め物を挿入して行うか、スリットd両端部に移動式のデッケルを挿入して行う。
In the coating apparatus as described above, the width of the web w to be coated may be changed. In that case, the width of the paint t ejected from the
詰め物を挿入して行う場合には、その都度機械を停止し詰め物を交換して行うが、停止のため生産効率が悪化したり、交換しようとする詰め物が固まってしまって、なかなか取り出せないことがある。移動式のデッケルの場合にはその都度機械を止めなくともよいが、長時間運転後には固まってしまい動かなくなったり、スリットとデッケルの隙間から塗料が漏れたり、スリットの幅は一般に0.3〜0.5mmと狭いのでデッケルの挿入には技術的に困難を伴う。 When inserting stuffing, stop the machine and replace the stuffing each time, but because of the stoppage, the production efficiency deteriorates or the stuffing to be replaced becomes solid and it is difficult to take out. is there. In the case of a mobile deckle, it is not necessary to stop the machine each time, but after solidifying for a long time, it will harden and will not move, paint will leak from the gap between the slit and deckle, and the slit width is generally 0.3 to Since it is as narrow as 0.5 mm, it is technically difficult to insert the deck.
本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案出したものであり、ウェブに合わせて塗工幅を変更する際、カーテンヘッドから噴出される塗料の幅を変更することなく、全幅で噴出させ、噴出後に中央部分と両端部分とに分離し、中央部分はウェブに塗工し、両端部分は回収することにより、カーテンヘッドから噴出される塗料の幅を変更する場合の技術的問題点を克服するとともに、表面張力により塗料のエッジ部に発生するネックイン(幅が狭まるとともにその分厚くなること)を防ぐことを目的とするものである The present invention has been devised in view of such problems of the prior art, when changing the coating width according to the web, without changing the width of the paint that is jetted from the curtain head, it is jetted at the full width, After the jetting, it is separated into the central part and both end parts, the central part is coated on the web, and the both end parts are collected to overcome the technical problem when changing the width of the paint jetted from the curtain head At the same time, it is intended to prevent neck-in (becomes narrower and thicker) that occurs at the edge of the paint due to surface tension.
上記目的を達成するため本発明の塗工機の塗工幅調整装置は塗料を下方に向けて噴出させるカーテンヘッドと、カーテンヘッドから噴出した塗料を斜面上端付近で受けて斜面に沿って流下させ下端の下向きのカーテンガイドから塗料カーテンとしてウェブ面上に移行させるガイドプレートとを有してなるカーテン塗工機において、ガイドプレートの両端部に互いに面対称になって対峙して設けられ、位置が幅方向に調節可能になっている塗工機の塗工幅調整装置であって、該塗工機の塗工幅調整装置は、ガイドプレートの上端から下方に向かって延在し内側の面が互いに平行であるとともに塗工機のセンターラインに平行であり上記ガイドプレート上面に当接している1対のプレート上エッジガイドと、該プレート上エッジガイドの上端付近に固着され側面から見て楔型をしていて上面が上記ガイドプレートの勾配と逆の勾配になっている1対の補助ガイドと、該補助ガイドの上面に固着され上面が上記補助ガイドの上面と同じ勾配になっている1対の分離プレートとを有してなり、プレート上エッジガイドの内側の面、補助ガイドの内側の面および分離プレートの内側の面は同一の鉛直ガイド面をなしており、分離プレート上を流下する塗料はカラーパンによって回収されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the coating width adjusting device of the coating machine of the present invention has a curtain head for spraying the paint downward, and the paint sprayed from the curtain head is received near the upper end of the slope to flow down along the slope. In a curtain coating machine having a guide plate that is moved from a downwardly facing downward curtain guide to a web surface as a paint curtain, both ends of the guide plate are provided opposite to each other so as to be symmetrical with respect to each other. A coating width adjusting device of a coating machine that can be adjusted in the width direction, the coating width adjusting device of the coating machine extending downward from the upper end of the guide plate, the inner surface is A pair of plate edge guides that are parallel to each other and parallel to the center line of the coating machine and are in contact with the upper surface of the guide plate, and near the upper end of the plate upper edge guide A pair of auxiliary guides that are fixed and wedge-shaped when viewed from the side, and whose upper surface has a gradient opposite to the gradient of the guide plate, and an upper surface that is fixed to the upper surface of the auxiliary guide and the upper surface of the auxiliary guide A pair of separation plates having the same slope, and the inner surface of the plate edge guide, the inner surface of the auxiliary guide, and the inner surface of the separation plate form the same vertical guide surface. The paint flowing down on the separation plate is collected by a color pan.
上記塗工機の塗工幅調整装置の位置の幅方向の調節は、プレート上エッジガイドの外側の側面に回転可能に取り付けられたねじ棒と、該ねじ棒と螺合するとともに上記ガイドプレートの端面に固着されたナット部材とからなる位置調整装置によって行われるようになっていてもよい。 The adjustment in the width direction of the position of the coating width adjusting device of the coating machine is performed by screwing the screw rod rotatably attached to the outer side surface of the plate upper edge guide and screwing the screw rod, The position adjustment device may include a nut member fixed to the end face.
なお、本発明の塗工機の塗工幅調整装置はカーテンヘッド1台を使用し、単層の塗工を行う場合にはそのまま適用できるものであるし、カーテンヘッドを2台以上使用し、複数層の塗工を行う場合には最上段のカーテンヘッドについて適用できるものである。 In addition, the coating width adjusting device of the coating machine of the present invention uses one curtain head, and can be applied as it is when a single layer coating is performed, and uses two or more curtain heads, When coating with a plurality of layers, it can be applied to the uppermost curtain head.
本発明の作用効果は次のとおりです。 The effects of the present invention are as follows.
カーテンヘッドから下方に向けて全幅で噴出した塗料は、下方に設けられた1対の塗工幅調整装置によって、中央部分と両端部分とに分離される。すなわち、噴出した塗料の両端部分はガイドプレートと反対の勾配を有する分離プレートに当たり、分離プレート上を流下してカラーパンによって回収される。一方、噴出した塗料の中央部分はそのまま流下して、ガイドプレートの上端付近に当たり、その斜面に沿って流下し下端の下向きのカーテンガイドから塗料カーテンとしてウェブ面上に移行する。その際塗料の中央部分は、塗工幅調整装置のプレート上エッジガイドの内側の面、補助ガイドの内側の面および分離プレートの内側の面は同一の鉛直ガイド面をなしているので、中央部分の両端がその鉛直ガイド面によってガイドされ、ネックインを起こすことなくガイドプレート上を流下する。 The paint ejected from the curtain head to the full width downward is separated into a central portion and both end portions by a pair of coating width adjusting devices provided below. That is, both end portions of the sprayed paint hit a separation plate having a gradient opposite to that of the guide plate, and flow down on the separation plate and collected by the color pan. On the other hand, the central part of the sprayed paint flows down as it is, hits the vicinity of the upper end of the guide plate, flows down along the slope, and moves from the downwardly directed curtain guide to the web surface as a paint curtain. At that time, the central part of the coating is the same as the inner surface of the edge guide on the plate of the coating width adjusting device, the inner surface of the auxiliary guide, and the inner surface of the separation plate. Both ends are guided by the vertical guide surface and flow down on the guide plate without causing neck-in.
このようにウェブに合わせて塗工幅を変更する際、塗料を全幅で噴出させ、噴出後に中央部分と両端部分とに分離し、中央部分はウェブに塗工し、両端部分は回収するようにしたので、カーテンヘッドから噴出される塗料の幅を変更するために、カーテンヘッド内で塗料が流れるスリット両端部に噴出幅に合わせて詰め物を挿入したり、スリット両端部に移動式のデッケルを挿入したりする必要が無く、カーテンヘッド内がクリーンに保たれるとともに精度が維持される。また、ウェブの蛇行を検出して、それに連動して塗工幅調整装置を動かすことにより、ウェブとカーテンの位置合せを自動的に行うようにすることもできる。さらに、表面張力により塗料のエッジ部に発生するネックインを防ぐことができるという効果がある。 In this way, when changing the coating width according to the web, the paint is ejected at the full width, and after the ejection, it is separated into the central part and both end parts, the central part is applied to the web, and both end parts are collected. Therefore, in order to change the width of the paint sprayed from the curtain head, padding is inserted at both ends of the slit where the paint flows in the curtain head according to the spray width, or a movable deckle is inserted at both ends of the slit. The curtain head is kept clean and the accuracy is maintained. Further, the web and the curtain can be automatically aligned by detecting the meandering of the web and moving the coating width adjusting device in conjunction therewith. Furthermore, there is an effect that neck-in generated at the edge portion of the paint due to surface tension can be prevented.
なお、ガイドプレート上のプレート上エッジガイドの下端より下の部分やカーテンガイドからウェブに至る部分でネックインを起こすことが考えられるが、これらについては特に本発明とは関係がないので詳細な説明は省略するが、プレート上エッジガイドをガイドプレート下端まで延長するとか、カーテンガイドからウェブに至る部分に、塗料の中央部分を挟むように1対の鉛直ガイド面を有するエッジガイドを設ければよい。 In addition, it is conceivable that neck-in occurs in a portion below the lower end of the plate upper edge guide on the guide plate or a portion from the curtain guide to the web. However, these are not particularly related to the present invention, so that detailed description will be given. Is omitted, the edge guide on the plate may be extended to the lower end of the guide plate, or an edge guide having a pair of vertical guide surfaces may be provided at the portion from the curtain guide to the web so as to sandwich the central portion of the paint. .
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は塗工幅の狭い場合の塗工幅調整装置の図面であり、図1(A)は端部の側断面図(A−A矢視図)、図1(B)は背面図(B−B矢視図)である。図2は塗工幅の狭い場合の塗工幅調整装置の図面であり、図2(C)は中央部分の側断面図(C−C矢視図)、図2(D)は正面図(D−D矢視図)である。図3は塗工幅の広い場合の塗工幅調整装置の図面であり、図3(A)は端部の側断面図(A−A矢視図)、図3(B)は背面図(B−B矢視図)である。図4は塗工幅の広い場合の塗工幅調整装置の図面であり、図4(C)は中央部分の側断面図(C−C矢視図)、図4(D)は正面図(D−D矢視図)である。なお、これらの図において、従来技術として図5を参照して説明したものと同様の部分は同じ符号を付している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a drawing of a coating width adjusting device when the coating width is narrow, FIG. 1 (A) is a side sectional view (AA view) of an end portion, and FIG. 1 (B) is a rear view ( (BB arrow view). 2 is a drawing of the coating width adjusting device when the coating width is narrow, FIG. 2 (C) is a side sectional view (CC view) of the central portion, and FIG. 2 (D) is a front view ( (DD arrow view). FIG. 3 is a drawing of the coating width adjusting device when the coating width is wide, FIG. 3 (A) is a side sectional view (AA view) of the end portion, and FIG. 3 (B) is a rear view ( (BB arrow view). 4 is a drawing of a coating width adjusting device when the coating width is wide, FIG. 4 (C) is a side sectional view (CC view) of the central portion, and FIG. 4 (D) is a front view ( (DD arrow view). In these drawings, the same parts as those described with reference to FIG. 5 as the prior art are denoted by the same reference numerals.
これらの図面において、1は塗料tを下方に向けて噴出させるカーテンヘッドである。2はカーテンヘッド1から噴出した塗料tを斜面上端付近で受けて斜面に沿って流下させ下端の下向きのカーテンガイド2bから塗料カーテンcとしてウェブw面上に移行させ、塗工層sを形成するガイドプレートである。ガイドプレート2の上端は塗料の流れる斜面と反対の勾配を有する折れ曲がり部2cを有している。9は塗工幅調整装置であり、ガイドプレート2の両端部に互いに面(塗工機センターラインclを含む鉛直面)対称になって対峙して設けられ、位置が幅方向に調節可能になっている。
In these drawings,
塗工幅調整装置9は、ガイドプレート2の上端から下方に向かって延在し、内側の面が互いに平行であるとともに塗工機のセンターラインclに平行であり、上記ガイドプレート2上面に当接している1対のプレート上エッジガイド3と、該プレート上エッジガイド3の上端付近に固着され側面から見て楔型をしていて上面が上記ガイドプレートの勾配と逆の勾配になっている1対の補助ガイド4と、該補助ガイド4の上面に固着され上面が上記補助ガイドの上面と同じ勾配になっている1対の分離プレート5とを有している。分離プレート5は先端が図のように下方に折れ曲がっている。
The coating
プレート上エッジガイド3の内側の面、補助ガイド4の内側の面および分離プレート5の内側の面は図2および図4に示すように同一の鉛直ガイド面9aをなしている。
The inner surface of the plate
6は位置調整装置であり、塗工幅調整装置9の位置の幅方向の調節を行う。位置調整装置6はプレート上エッジガイド3の外側の側面に回転可能に取り付けられたねじ棒6aと、該ねじ棒6aと螺合するとともに上記ガイドプレート2の端面に固着されたナット部材6bとからなる。
次に本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
カーテンヘッド1から下方に向けて全幅で噴出した塗料tは、下方に設けられた1対の塗工幅調整装置9によって、中央部分tcと両端部分teとに分離される。すなわち、噴出した塗料tの両端部分teはガイドプレート2と反対の勾配を有する分離プレート5に当たり、分離プレート5上を流下してカラーパン7によって回収される。一方、噴出した塗料tの中央部分tcはそのまま流下して、ガイドプレート2の上端付近に当たり、その斜面2aに沿って流下し下端の下向きのカーテンガイド2bから塗料カーテンcとしてウェブw面上に移行し、塗工層sを形成する。その際塗料の中央部分tcは、塗工幅調整装置9のプレート上エッジガイド3の内側の面、補助ガイド4の内側の面および分離プレート5の内側の面は同一の鉛直ガイド面9aをなしているので、塗料の中央部分tcの両端がその鉛直ガイド面9aによってガイドされ、ネックインを起こすことなくガイドプレート2に到達し、ガイドプレート2上を流下する。
The coating material t ejected from the
このようにウェブwに合わせて塗工幅を変更する際、塗料tを全幅で噴出させ、噴出後に中央部分tcと両端部分teとに分離し、中央部分tcはウェブwに塗工し、両端部分teは回収するようにしたので、カーテンヘッド1から噴出される塗料tの幅を変更するために、カーテンヘッド1内で塗料が流れるスリットd両端部に噴出幅に合わせて詰め物を挿入したり、スリットd両端部に移動式のデッケルを挿入したりする必要が無く、カーテンヘッド1内がクリーンに保たれるとともに精度が維持される。また、ウェブwの蛇行を検出して、それに連動して塗工幅調整装置9を動かすことにより、ウェブwとカーテンcの位置合せを自動的に行うようにすることもできる。さらに、表面張力により塗料のエッジ部に発生するネックインを防ぐことができるという効果がある。
Thus, when changing the coating width according to the web w, the paint t is ejected at the full width, and after the ejection, the central portion tc and the both end portions te are separated, and the central portion tc is applied to the web w, Since the portion te is collected, in order to change the width of the paint t ejected from the
なお、ガイドプレート2上のプレート上エッジガイド3の下端より下の部分やカーテンガイド2bからウェブwに至る部分でネックインを起こすことが考えられるが、これらについては特に本発明とは関係がないので詳細な説明は省略するが、プレート上エッジガイド3をガイドプレート2下端まで延長するとか、カーテンガイド2bからウェブwに至る部分に、塗料の中央部分tcを挟むように1対の鉛直ガイド面を有するエッジガイドを設ければよい。
In addition, although it is possible to raise | generate a neck-in in the part below the lower end of the plate
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。たとえば、以上説明した実施形態ではカーテンヘッド1を1台使用し、単層の塗工を行う場合について説明したが、カーテンヘッド1を2台以上使用し、複数層の塗工を行う場合には最上流のカーテンヘッド1について適用できるものである。また、位置調整装置6はねじ棒6aとナット部材6bとの組み合わせについて説明したが、これに限らずピニオンとラックの組み合わせやリニアモータなどであってもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the embodiment described above, a case where a
1 カーテンヘッド
2 ガイドプレート
2b カーテンガイド
3 プレート上エッジガイド
4 補助ガイド
5 分離プレート
6 位置調整装置
7 カラーパン
9 塗工幅調整装置
9a 鉛直ガイド面
DESCRIPTION OF
9a Vertical guide surface
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