JP4846629B2 - カーテン塗布装置及びカーテン塗布方法 - Google Patents
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Description
カーテン塗布方法・装置は、塗布ヘッドのマニホールド内に供給した塗布液をスリットを通して吐出させ、塗布ヘッド両端にかつウェブ塗布面に向けて設置されたカーテンエッジガイドにて、形成された薄膜液状物(以下、カーテン膜と称す)を保持し、走行するウェブ面にカーテン膜状に落下させて、ウェブ面に塗布膜を被せるようにして塗布するものである。
この過剰付着量部分が発生すると、その後の乾燥機での乾燥不良により、乾燥機以降のウェブ搬送ロールの汚れが発生したり、巻き取られてウェブの裏面端部が汚染したり、また仮に乾燥機での乾燥が十分であっても、塗布機の塗布済み紙巻取り部では、過剰付着量部分が常に同じ位置に巻き取られるので、その部分の厚みが厚くなり、盛り上がり、そこが起因となりウェブ破断が発生するという問題がある。
(1) 連続的に走行するウェブ上に、リップ先端からカーテン膜状に落下させた塗布液を塗布するカーテン塗布方法において、前記ウェブ上に塗布膜形成後、塗膜巾方向最端部に過剰に塗設された塗布液を除去するための流体を吹きつけ、かつ、前記吹き飛ばされた塗布液を排出しながら、前記ウェブ上に塗布液を塗布するカーテン塗布方法であって、前記ウェブの端部表裏を挟みこむようにコの字型のブロック(以下、排出ブロックという)を配し、及び前記排出ブロックの前記塗膜中央部の塗膜面と垂直に位置する壁面に気体を流すノズル(以下、排出ノズルという)を配し、前記吹き飛ばされた塗布液を、前記排出ノズルから気体を流しながら排出ブロックに排出することを特徴とするカーテン塗布方法。
(2) 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を空気とすることを特徴とする前記(1)に記載のカーテン塗布方法。
(3) 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を、前記塗布液の主溶媒を混合した空気とすることを特徴とする前記(1)に記載のカーテン塗布方法。
(4) 前記塗膜巾方向最端部に流体を吹き付けるためのノズル(以下、吹き付けノズルという)を塗膜面に水平に配した時を0度としたときに、吹きつけ方向を塗膜中央部から端部方向とし、前記吹き付けノズルの吹き付け口が塗膜面に向かう方向に吹き付け角度(以下、水平角度という)を10度から30度とすることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
(5) 前記吹き付けノズルの吹き付け角度を前記ウェブ進行方向と平行に配した時を0度としたときに、0度〜前記ウェブ進行方向に対向する方向に30度(以下、対向角度という)とすることを特徴とする前記(4)に記載のカーテン塗布方法。
(6) 前記吹き付けノズル先端と塗布膜との垂直方向の距離(以下、垂直距離という)を1〜5mmとすることを特徴とする前記(4)又は(5)に記載のカーテン塗布方法。
(7) 前記吹き付けノズルから吹き付ける空気圧を0.1〜0.5MPaとすることを特徴とする前記(4)〜(6)のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
(8) 前記排出ブロックに、前記吹き付けノズルにより吹き飛ばされた塗布液を吸引するための吸引装置を連結し、吸引しながら塗布することを特徴とする前記(4)〜(7)のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
(9) 前記の吹き付けノズル及び排出ノズル、排出ブロックを、前記ウェブの蛇行を検知するウェブ端部位置確認センサーの位置確認信号により、前記ウェブの蛇行に追従しながら前記流体を吹き付け、かつ、前記吹き飛ばされた塗布液を排出若しくは排出し吸引することを特徴とする前記(4)〜(8)のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
(10) 前記リップ先端からカーテン膜状に落下させる前記塗布液膜の複数層を同時に形成させて塗布することを特徴とする前記(1)〜(9)のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
(11) 連続的に走行するウェブ上に、リップ先端からカーテン膜状に落下させた塗布液を塗布するカーテン塗布装置において、前記ウェブ上に塗布膜形成後、塗膜巾方 向最端部に過剰に塗設された塗布液を除去するための流体吹きつけ手段、及び、前記吹き飛ばされた塗布液を除くための排出手段を備え、前記吹き飛ばされた塗布液を除くための排出手段が、前記ウェブの端部表裏を挟みこむように配したコの字型のブロック(以下、排出ブロックという)及び前記排出ブロックの前記塗膜中央部の塗膜面と垂直に位置する壁面に気体を流すノズル(以下、排出ノズルという)を有することを特徴とするカーテン塗布装置。
(12) 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を空気としたことを特徴とする前記(11)に記載のカーテン塗布装置。
(13) 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を、前記塗布液の主溶媒を混合した空気としたことを特徴とする前記(11)に記載のカーテン塗布装置。
(14) 前記流体吹き付け手段が吹き付けノズルであり、前記吹き付けノズルの水平角度を10〜30度の間で可変できる装置を具備したことを特徴とする前記(11)〜(13)のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
(15) 前記吹き付けノズルの対向角度を0度〜30度の間で可変できる装置を具備したことを特徴とする前記(14)に記載のカーテン塗布装置。
(16) 前記吹き付けノズルの垂直距離を1〜5mmの間で可変できる装置を具備したことを特徴とする前記(14)又は(15)に記載のカーテン塗布装置。
(17) 前記吹き付けノズルより吹き付ける空気圧を0.1〜0.5MPaの間で可変できる装置を具備したことを特徴とする前記(14)〜(16)のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
(18) 前記排出ブロックに、前記吹き付けノズルにより吹き飛ばされた塗布液を吸引するための吸引装置を連結したことを特徴とする前記(14)〜(17)のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
(19) 前記の吹き付けノズル及び排出ノズル、排出ブロックを、前記ウェブの蛇行を検知するウェブ端部位置確認センサーの位置確認信号により、前記ウェブの蛇行に追従しながら前記流体を吹き付け、かつ、前記吹き飛ばされた塗布液を排出若しくは排出し吸引することを特徴とする前記(14)〜(18)のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
(20) 前記リップの先端からカーテン膜状に落下させ塗布液膜を複数層として同時に形成する塗布ノズルとして、下方に傾斜した塗布ヘッドのスライド面上に塗布液を流し、該スライドの下端の該リップ先端からカーテン膜を形成するスライドホッパー型ノズルとすることを特徴とする前記(11)〜(19)のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
図2は、流体吹きつけ手段(吹き付けノズル4)により供給された流体により、過剰付着量部の過剰付着塗布液を取り除き、同時に取り除かれた塗布液を排出ブロック5に設置された排出ノズル6より噴出された気体により排出する様子を示している。
即ち、本発明によれば、塗膜最端部の過剰付着量部に対し、吹き付けノズル4より供給された流体を吹き付けることで過剰付着量部を吹き飛ばし、かつ吹き付けた流体及び過剰付着量を排出し、好ましくはこれを吸引することで、未塗布部分の汚染、ウェブ裏面の汚染を防ぎつつ過剰付着量を除去することが可能となる。
また、排出ブロック5をコの字型とし、ウェブ端部表裏を挟み込むように設置することで、ウェブに流体を吹き付けた場合、ウェブ端部をバックアップすることが可能となるため、吹き付けた流体による振動の発生を抑えることができ、ウェブ振動による過剰付着量部の吹き飛ばしムラを抑制することが可能となる。
ここで、吹き付けノズル4、排出ノズル6、排出ブロック5の材質については、工業用プラスチック材、鉄、ステンレスといった金属材等挙げられるが、特に限定されるものではない。
また、吹き付けノズル4には、垂直距離が自在に変えられる機能が備えられている。垂直距離の調整に関しては、距離を調整できるものであれば特に限定されないが、距離を簡便に、精度良く調整できるものとしてXYステージ、XYZステージを用いることが好ましい。更に、吹き付けノズル4には、吹き付ける空気圧が自在に変えられる機能が備えられている。
ここで、吸引装置7に関しては、掃除機を模したような吸引方法、ブロワーによる吸引方法、真空ポンプによる吸引方法と吸引することが可能な物であればよく、その方式には特に限定されない。
このセンサーの位置確認信号により、ウェブ3の蛇行に追従しながら、流体吹き付け、排出することで、ウェブ進行方向で均一に過剰付着量を除去することが可能となる。
塗布速度が上昇するとともに、ウェブの蛇行も大きくなる。実際には、ウェブ端部位置確認センサーを用い、ウェブ蛇行を抑えるように制御したとしても、1〜2mm程度のウェブ蛇行は発生する。そのため、ウェブ蛇行に追従して過剰付着量に流体を吹き付けることで、ウェブ進行方向で常に過剰付着量部に流体を吹きつけることが可能となる。
ここで、ウェブ端部位置確認センサーに関しては、その方式について特に限定されない。
対向角度(θ2)を0度より反対方向に傾けて設置すると、吹き付けノズル4から噴出した流体の流れがウェブ3の進行方向と倣い方向となってしまい、過剰付着量の除去が解消できない。
〔共通塗布条件〕
(1) 塗布ベース : 坪量60g/m2の紙
(2) 塗布液 : 7.5wt%PVA水溶液
(3) 塗布液の液粘度 : 300mPa・s
(4) 塗布速度 : 500m/分
(5) 狙いの平均液付着量 : Wet50g/m2
(6) 塗布巾 : 1000mm
(7) 吹き付けノズルの水平角度(θ1) : 15度
(8) 吹き付けノズルの対向角度(θ2) : 5度
(9) 垂直距離 : 3mm
(10)吹き付けノズルより吹き付ける空気圧 : 0.3MPa
(11)吸引装置 : 排出ブロックに掃除機を連結した
(12)排出ノズルより吹き付ける空気圧 : 0.5MPa
〔評価〕
評価方法は、アンリツ社製の触針式厚み計K351Cを用い、過剰付着量部とその直近のウェブ厚みを交互に30点計測し、各々の平均値の差分から過剰付着量部の厚みを求めた。
また、実施例、比較例の結果表中では、過剰付着量部厚みを塗膜中央部厚みで除した値に100を掛けた値で表現した。
更に、ウェブ端部未塗布部、ウェブ裏面の汚染度合いを目視にて確認を行った。
前記共通条件にて塗布を行った。
水平角度を5度から5度ずつ35度まで変化させ、その他は共通条件と同じにして塗布を行った。
対向角度を−5度(倣い方向)より35度まで5度づつ変化させた以外は共通条件と同じにして塗布を行った。
吹き付けノズル先端と塗布膜との垂直方向の距離を0.5mmと1〜6mmまで1mmずつ変化させた以外は共通条件と同じにして塗布を行った。
吹き付けノズルより吹き付ける空気圧を0.05MPaと0.1〜0.6MPaまで0.1MPaずつ変化させた以外は共通条件と同じにして塗布を行った。
過剰付着量部への空気吹き付けをせずに、それ以外は共通条件と同じにして塗布を行った。
実施例1において、 吹き付けノズルより吹き付ける空気に代えて、水蒸気を含む霧状のエアーを用いた以外は共通条件と同じにして塗布を行った。その結果、実施例1と同様な効果が認められた。
塗布液を10wt%PVA水溶液、塗布速度を500m/分、吹き付ける気体を実施例6と同じにした以外は共通条件と同じにして塗布を行った。その結果、実施例1と同様な効果が認められた。
2 塗膜
3 ウェブ
4 吹き付けノズル
5 排出ブロック
6 排出ノズル
7 吸引装置
8 回収タンク
9 垂直距離
10 ウェブ未塗布部
θ1 水平角度
θ2 対向角度
Claims (20)
- 連続的に走行するウェブ上に、リップ先端からカーテン膜状に落下させた塗布液を塗布するカーテン塗布方法において、前記ウェブ上に塗布膜形成後、塗膜巾方向最端部に過剰に塗設された塗布液を除去するための流体を吹きつけ、かつ、前記吹き飛ばされた塗布液を排出しながら、前記ウェブ上に塗布液を塗布するカーテン塗布方法であって、
前記ウェブの端部表裏を挟みこむようにコの字型のブロック(以下、排出ブロックという)を配し、及び前記排出ブロックの前記塗膜中央部の塗膜面と垂直に位置する壁面に気体を流すノズル(以下、排出ノズルという)を配し、前記吹き飛ばされた塗布液を、前記排出ノズルから気体を流しながら排出ブロックに排出することを特徴とするカーテン塗布方法。 - 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を空気とすることを特徴とする請求項1に記載のカーテン塗布方法。
- 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を、前記塗布液の主溶媒を混合した空気とすることを特徴とする請求項1に記載のカーテン塗布方法。
- 前記塗膜巾方向最端部に流体を吹き付けるためのノズル(以下、吹き付けノズルという)を塗膜面に水平に配した時を0度としたときに、吹きつけ方向を塗膜中央部から端部方向とし、前記吹き付けノズルの吹き付け口が塗膜面に向かう方向に吹き付け角度(以下、水平角度という)を10度から30度とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- 前記吹き付けノズルの吹き付け角度を前記ウェブ進行方向と平行に配した時を0度としたときに、0度〜前記ウェブ進行方向に対向する方向に30度(以下、対向角度という)とすることを特徴とする請求項4に記載のカーテン塗布方法。
- 前記吹き付けノズル先端と塗布膜との垂直方向の距離(以下、垂直距離という)を1〜5mmとすることを特徴とする請求項4又は5に記載のカーテン塗布方法。
- 前記吹き付けノズルから吹き付ける空気圧を0.1〜0.5MPaとすることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- 前記排出ブロックに、前記吹き付けノズルにより吹き飛ばされた塗布液を吸引するための吸引装置を連結し、吸引しながら塗布することを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- 前記の吹き付けノズル及び排出ノズル、排出ブロックを、前記ウェブの蛇行を検知するウェブ端部位置確認センサーの位置確認信号により、前記ウェブの蛇行に追従しながら前記流体を吹き付け、かつ、前記吹き飛ばされた塗布液を排出若しくは排出し吸引することを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- 前記リップ先端からカーテン膜状に落下させる前記塗布液膜の複数層を同時に形成させて塗布することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- 連続的に走行するウェブ上に、リップ先端からカーテン膜状に落下させた塗布液を塗布するカーテン塗布装置において、前記ウェブ上に塗布膜形成後、塗膜巾方 向最端部に過剰に塗設された塗布液を除去するための流体吹きつけ手段、及び、前記吹き飛ばされた塗布液を除くための排出手段を備え、
前記吹き飛ばされた塗布液を除くための排出手段が、前記ウェブの端部表裏を挟みこむように配したコの字型のブロック(以下、排出ブロックという)及び前記排出ブロックの前記塗膜中央部の塗膜面と垂直に位置する壁面に気体を流すノズル(以下、排出ノズルという)を有することを特徴とするカーテン塗布装置。 - 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を空気としたことを特徴とする請求項11に記載のカーテン塗布装置。
- 前記塗膜巾方向最端部に吹き付ける流体を、前記塗布液の主溶媒を混合した空気としたことを特徴とする請求項11に記載のカーテン塗布装置。
- 前記流体吹き付け手段が吹き付けノズルであり、前記吹き付けノズルの水平角度を10〜30度の間で可変できる装置を具備したことを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- 前記吹き付けノズルの対向角度を0度〜30度の間で可変できる装置を具備したことを特徴とする請求項14に記載のカーテン塗布装置。
- 前記吹き付けノズルの垂直距離を1〜5mmの間で可変できる装置を具備したことを特徴とする請求項14又は15に記載のカーテン塗布装置。
- 前記吹き付けノズルより吹き付ける空気圧を0.1〜0.5MPaの間で可変できる装置を具備したことを特徴とする請求項14〜16のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- 前記排出ブロックに、前記吹き付けノズルにより吹き飛ばされた塗布液を吸引するための吸引装置を連結したことを特徴とする請求項14〜17のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- 前記の吹き付けノズル及び排出ノズル、排出ブロックを、前記ウェブの蛇行を検知するウェブ端部位置確認センサーの位置確認信号により、前記ウェブの蛇行に追従しながら前記流体を吹き付け、かつ、前記吹き飛ばされた塗布液を排出若しくは排出し吸引することを特徴とする請求項14〜18のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- 前記リップの先端からカーテン膜状に落下させ塗布液膜を複数層として同時に形成する塗布ノズルとして、下方に傾斜した塗布ヘッドのスライド面上に塗布液を流し、該スライドの下端の該リップ先端からカーテン膜を形成するスライドホッパー型ノズルとすることを特徴とする請求項11〜19のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
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