JPH07507495A - 紙又は厚紙のウエブに塗工する装置 - Google Patents

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】 紙又は厚紙のウェブに塗工する装置 技術分野 本発明は、紙又は厚紙のウェブ１こ塗工１゛る装置、それもウェブを変向させる ／＜−ｙキングローラと、塗工ｉＡ＋１を余分にウェブに塗布する塗ニジステム と、ウェブ走行方向で塗ニジステム後方に間隔をお０て配置されドクタ部材を有 する調量システムとを有し、し力１も塗ニジステムが、駆動装置を介して回転可 （Ｉシの、清ら力１な外とう面を有するアプリケータローラを備え、このローラ がバッキングローラと共に塗布ギヤ・ノブを形成し、このギャップにウェブ走入 側から塗工１？ｌＩ力１余分Ｉこ供給される形式のものに関する。

紙又は厚紙のウェブに塗工する装置として（ヨ、ウェブを変向させるバッキング ローラを有する装置力（公知である。これらの装置の場合、ウェブと接触する。

（、。

キングローラ区域には、塗工剤を余分曇ニウエブ（こ塗布する塗エンステムと、 ウェブ走行方向で塗ニジステム後方に間隔をおいて配置されたドクタ部材付き調 量システムとが備えられ、余分な塗工剤）ま、このドクタ部材により目標塗布重 量まで再び掻取られる。

従来の技術 ＤＥ−ＰＳ３６２３４０２により公知の、この種の塗工装置の場合、塗エンステ ムｌま、駆ｉｌノ装置を介して回転可能なアブ１ケータローラカＡら成り、この アブ１ノケータローラがバ・ソキングローラと九に塗布ギヤ・ノブを形成し、こ のギヤ・ツブにウェブ走入（ｔｉｌｌ力）ら塗工剤］力（供給される。このロー ラ塗工装Ｎ（フラ・ノド・二・ツブ・コータ）と呼ばれる塗ニジステムの重要な 特徴（ま、バッキングローラとアプリケータローラとの間１こ固定ギヤツブが設 けられ、したがってアブ１ノケータローラがウェブに押付けられない点１こある 。更１こ、塗工１１１１；１アプリケータローラに出来るだけ僅力）な圧力で供 給され、そのさい、均一の塗工のためζこ（ま、塗布ギヤ・ノブに完全に充填せ ねばならない。

また、ＤＥ−０３３７３５８８９にＩま、／く・ノキングローラに向って開かれ た塗布チャンノくを有する（１わゆる短時間滞留コータ（５ｈｏｒｔ　−Ｄｗｅ ｌｌ　−Ｃｏａｔｅｒ）カベ開示されている。この塗布チャンノく内へ（よ、塗 工剤１カ（比較的高圧で供給される。また、この塗布チャンノ（のウェブ走出側 端部は、バ・ソキングローラ１こ−ｉ１　Ｌ、て押付（すられるドクタ部材によ り閉じられて０る。この塗布チャンバは、前調量装置として用し）らＩｔ、その 送出但１１端部には周方向みぞを有する回転ドクタロ・ノド力く配置されている 。このドクタロノドは加圧チューブを介してウェブないしバッキングローラに押 圧される。

発明の説明 製紙分野においては、ウェブの幅（８−以上）カベ次第に増大し、かつ機械速度 が高速化（８００ｍ　／■ｉｎ以上）している。このため、ローラ塗工装置のア プリケータローラも次第に直径が太き（され、十分な安定性が得られるようにさ れている。これは、一方では、ローラ全幅にわたって塗布ギヤツブが一定に維持 されるようにし、他方では、妨げとなる動的効果（振動）が防止されるようにす るためである。大直径のアプリケータローラは、製造面の出費が比較的高いこと のほかに、広い組付はスペースが必要であり、調量システムを塗布ギャップから 比較的高い間隔をおいて配置せねばならない。塗布と掻取りとの間の浸透区間が 長いことにより最少塗布重量が大きい値となる。ウェブに浸透した塗工剤を掻取 ることができないからである。

本発明の課題は、この種の塗工装置を改良して、ウェブ速度が高速でウェブ幅が 大きい場合にも、より低額で製造でき、僅かな余分量でも一様な塗工が可能にな るようにすることにある。

この課題は、次のようにすることにより解決された。すなわち、アプリケータロ ーラが５〜２００　ｍｌ、有利には１０〜１５０１ｍの直径を有し、かつバッキ ングローラとの間に、紙又は厚紙の厚さを加えて０．０１〜２ａｍ、有利には０ ．０５〜１■の塗布ギヤツブを形成し、バッキングローラとは反対の側のアプリ ケータローラ裏側を、半径方向でバッキングローラ向きに固定された、作業位置 では不動のホールダにより作業幅全幅にわたって支え、たわみが生じないように したのである。

製造費がより低額であることのほかに、アプリケータローラ直径が小さいため、 調量システムは、塗エンステムから僅かの間隔をおいた後方に配置するのが有利 である。アプリケータローラを支えることによって、自重又は塗布ギャップ内の 流体力学によるたわみ効果が著しく低減される。この結果、ギャップ幅もより狭 く調節し、所望とあれば、僅かな余剰量で一様な塗布が可能になる。

更に、本発明による塗ニジステムは、処理技術面の利点を有している・ アプリケータローラの直径を小さくしたことにより、特に装置が広幅かつ高速の 場合、塗布ギャップ内の流体力学的圧力が明らかに低減される。この結果、ウェ ブへの塗工剤の浸透が僅かになり、品質に好影響を与える。この好影響は、塗布 重量をより低減する場合に、特に著しい。同じように、皮膜の***や応力線形成 による塗布欠陥も明らかに低減される。

請求の範囲第２項以下の各項には、本発明による有利で、特に効果的な構成が示 されている。

請求の範囲第２項によりアプリケータローラをベッドに支承する場合、たわみ効 果は最低限に調節でき、かつまた、塗工／ステムの弾性は目標値に調節できる請 求の範囲第３項による構成の場合、アプリケータローラと、ベッドと、ホールダ とのシステムの弾性は、流体力学的圧力に対する塗布ギャップの安定性を保証す るのに十分な、低い値である。請求の範囲第４項による特に有利な実施形式の場 合、塗布ギャップの安定性を損うことのない弾性を有しているので、たとえば接 着個所が通過する場合などの支障時には、アプリケータローラの回避が可能であ る。

請求の範囲第５項による構成の場合には、アプリケータローラがベッド内に確実 に保持されるのに対し、第６項には、アプリケータローラを、有利には水で潤滑 及び洗浄するベッドの有利な構成が示されている。

請求の範囲第７項によるベッドのリップ状内壁は、付着した汚れを回転時に掻取 ることにより、アプリケータローラを清潔に維持する。

請求の範囲第８項には、アプリケータローラを場合により迅速かつ簡単に交換で きるベッドの、有利な一実施例が示されている。

また、第９項に示したそらせ板を有する構成は、アプリケータローラの塗布ギャ ップが比較的広（調節でき、しかも塗布されない個所が生じることがない利点を 有している。このそらせ板は、流入する塗工剤を戻されて来る塗工剤から分離し て、塗布ギャップ内に乱流が生じるのを防止する。

第１０項の記載による塗工剤チャンバに配置されたそらせ板を有する構成によっ て、アプリケータローラへ塗工剤を均一に安定的に供給することが可能となる更 に、請求の範囲第１１項による、アプリケータローラ前方の流入側に配置された ドクタブレードにより、塗工剤内へウェブと一緒に侵入する空気を著しく低減さ せる。

図面の簡単な説明 図面は略示した実施例にもとづいて本発明を説明するのに役立つ。

図面。

図１は本発明による塗ニジステムを有する塗工装置の側面図で、アプリケータロ ーラがベッド内に支承されている状態を示した図。

図２は塗工／ステムの拡大図。

図３及び図４は、アプリケータローラが軸受により支えられる形式の塗工装置を 有する実施形式を示した図。

本発明を実施する方策 図示の塗工装置は、紙又は厚紙のウェブ１を変向させる被駆動バッキングローラ ２を有している。このローラ２の、ウェブ１が巻付けられた区域には、塗ニジス テム３と、ウェブ走行方向で塗エンステム３の後方に間隔をおいて配置された調 量システム４とが備えられている。調量システム４は、ドクタ部材としてドクタ ブレード５を有している。ドクタブレード５は、公知の形式でその脚部がバッキ ングローラ２の方向へ移動可能のクランプビーム６に固定されている。クランプ ビーム６は旋回可能のドクタビーム７内に支承され、この結果、ドクタブレード ５の押圧力とブレード角度（＝バッキングローラ２の接線に対するドクタブレー ド５の角度）とが調節可能である。

図２に拡大して示された塗ニジステム３は、回転駆動装置と接続されたアプリケ ータローラ８を有している。アプリケータローラ８は、５〜２００■、有利には １０〜１５０１ｍの直径を有し、バッキングローラ２と軸線平行に配置され、ウ ェブ１との間に最も狭い個所で０．０１〜２■の、有利には０．０５〜１１の塗 布ギャップを形成している。バッキングローラ２との最小間隔は、したがって、 前記の値にウェブ１の紙又は厚紙の厚さを加えた値となる。アプリケータローラ ８は、その軸方向長さが、少なくともバッキングローラ全長にわたって、要する にウェブ最大幅にわたって延びている。アプリケータローラ８は、有利には、滑 らかな外とう面を有するスチールで造られ、バッキングローラ２とは反対側の裏 側が作業幅全幅にわたって、言いかえるとローラ８の全長にわたって、たわみが 生じないように支えられている。図１及び図２の実施例の場合、アプリケータロ ーラ８は、弾性が制限されたゴム様材料製の、バッキングローラ２側に開いたベ ッド１０．１１内に支承されている。この実施例の場合、ベッド１０．１１はゴ ム製であり、２個の左右対称的な部材１０．１１から成っている。これらの部材 １０．１１は相互接近及び離間可能にホールダニ２内にがん合せしめられている 。

ホールダ１２は、ベッド１０．１１同様、作業幅全幅にわたって延び、剛性材料 、たとえばアルミニウムで造られている。この実施例の場合、ホールダ１２は、 中央にバッキングローラ２に対し半径方向に延びるスリｙ　ｔ・を有し、旋回可 能の横材１４上にねじ固定されているＵ字形支持体１３内にがん合せしめられて いる。一方の側には、ホールダ１２と支持体１３の脚部との間に加圧チューブ１ ５が作業幅全幅にわたって延び、この加圧チューブ１５によりホールダ１２の両 部材が圧縮され、その結果、ベッド１０．１１によりアプリケータローラ８が確 実に保持されることになる。

ホールダ１２の両部材間にそのように締付は力が発生せしめられるにも拘らず、 アプリケータローラ８が、出来るだけ摩擦が少なく回転しうるように、ベッド１ ０．１１の内壁は部分的にしかアプリケータローラ８に密着していない。有利に は、少な（とも１つの内壁が、軸方向に延びるリップの形式に構成され、ローラ ８の回転時に付着する汚れを掻取るようにされている。加えて、内壁にはアプリ ケータローラ８に向って開いた通路１６が形成されている。これらの通路１６に は、作業中に水が潤滑剤兼洗浄剤として送入される。

アプリケータローラ８は、確実に保持されるように、その外周の少な（とも１８ ０°にわたる区域がベッド１０．１１により取囲まれている。アプリケータロー ラ８の交換のさいには、加圧チューブ１５が除圧され、それによりベッドの画部 分１０．１１が開き、ローラ８を取出すことができる。

本発明にとって重要な点は、アプリケータローラ８が作業幅全幅にわたって支え られ、流体力学的圧力が発生しても、ローラ８の調節塗布ギャップ幅が不変に維 持されるように支承されているという点である。図１及び図２に示された実施例 の場合、アプリケータローラ８を保持するベッド１０．１１はホールダニ２内に がん合せしめられている。ホールダ１２は、バッキングローラ２に対し半径方向 に不動に構成され、作業位置では運動不能かつたわみ不能に支承されている。

塗布ギャップ幅を一定に維持するために、この実施例の場合、アプリケータロー ラ８と、ベッド１０，１１と、ホールダ１２とのシステムの、半径方向でのバッ キングローラからの振れに対する復元力は、少なくとも１・１０８Ｎ−Ｘ−Ｙで あり、有利には５・１０８Ｎ−Ｘ−Ｙである。この式において、Ｘ＝ニアプリケ ータローラ軸方向長さく単位はｍ）　、Ｙ＝バッキングローラ２からの半径方向 の振れ（ｙｅｔ）である。

アプリケータローラ８は、故障の場合、たとえばウェブ１の厚くなった接着個所 が通過する場合などには、限られた程度だけ回避できるようにするため、アプリ ケータローラ８・ベッド１０．１トホールダ１２のシステムの復元力は、有利に は、付加的に２・１０７Ｎ−Ｘ−Ｙ以下、有利には１・１Ｑ７Ｎ−Ｘ−Ｙ以下と する。これらの式において、Ｘ＝ニアプリケータローラ軸方向長さくｍ）、Ｙ＝ バッキングローラ２からの半径方向の振れ（ｍ）である。この僅かの弾性のため 、損傷が避けられ、塗布ギャップ９の安定性が損われることがない。

塗布ギャップ９内への塗工剤の供給は、走入側から供給通路１７を介して行なわ れる。この供給通路は、塗布ギヤツブ９の近くまで延びているそらせ板１８と、 ホールダ１２の走入側側面又はアプリケータローラ８の周面とにより形成されて いる。供給通路１７は、バンキングローラ２に対し接線方向に鋭角をなして塗布 ギャップ９内を延びている。供給通路１７は、また、作業幅全幅にわたって延び る塗工剤チャンバ１９に接続されており、このチャンバ１９には、走入側に接続 された分配管２０を介して塗工剤が供給される。アプリケータローラ８とは反対 側の、そらせ板１８の裏側は、余分の塗工剤の排出面として構成されている。

そらせ板１８は、余分に塗布ギヤツブ９に供給される塗工剤の流入針を戻り分か ら分離する。かくして、塗工剤に乱流が発生するのが防止され、かつ余剰分は少 な目の分量に、また塗布ギャップは太き目の値に調節することができ、しかも塗 布されない個所が生じることがない。戻された塗工剤は、塗工剤ｂｌ　２１に集 められ、再びチャンバ１９へ供給される。

塗工剤チャンバ１９内には、作業幅全幅にわたり、かつバッキングローラ２に対 し半径方向に延びるそらせ板２２が配置され、チャンバ底部から間隔をおいて終 っている。そらせ板２２は、チャンバ１９の送出側壁部と共に、スリット状流入 口を有する通路２３を形成し、この通路２３が供給通路１７に通じている。そら せ板２２は、分配管２０に対するせき止め壁として、供給される塗工剤の不規則 性が供給通路１７にまで伝達されないようにし、かつまた、供給通路１７内及び 塗布ギャップ９内の圧力及び流れ状態を均等化する。同時に、そらせ板２２によ ってチャンバ１９内の脱気が可能になり、しかも塗布ギャップ９への塗工剤供給 を不規則にすることがない。かくして、望ましくない混入空気が塗工剤から除去 される。

走入側にはアプリケータローラ８の前方に、そらせ板１８から僅かの間隔をおい たところに、そらせ板とはほぼ平行にドクタブレード２４が配置されている。

ドクタブレード２４は、その先端がウェブ１に密着している。ドクタブレード２ ４は図１及び図２に示されているが、図３及び図・１の実施例にも使用できる。

ウェブ全幅にわたって延びるドクタブレード２４は、つニブ１の表面に付着して いる空気を、ウェブが塗布ギャップ９に走入する前に除去する。ウェブ１から塗 工剤内へ空気が持込まれると、ｍｔ後の塗布像に不規則部分が生じる。持込まれ る空気によるマイナスの影響は、ドクタブレード１８及び又はチャンバ１９内で の塗工剤の脱気によって大幅に低減される。

図３及び図４の塗ニジステム３は、５０〜２００■の、有利には５０〜１５０ｍ ｍの、比較的大きい直径のアプリケータローラ８を有している。この種のアプリ ケータローラ８は、端側のローラビンを介してピボット軸受に懸架されている。

ピボット軸受は架構の両長手側に固定されている。加えて、横材１４とアプリケ ータローラ８との間に、ホールダとして支え軸受２６．２７が配置されている。

この支え軸受は作業幅全幅（すなわちアプリケータローラ８の全長）にわたって 延び、ローラ８が自重及び又は塗布ギャップ９内の流体力学的圧力によりたわむ のを防止している。

有利には、支え軸受２６．２７は、アプリケータローラ側のその表面が、ローラ ８を平滑に支えるように形成されている。各支え軸受２６．２７は、ローラ８に 対して摩擦の少ない硬質金属製であり、ローラ８が硬質金属で被覆されている場 合、たとえばクロムめっきされている場合には、有利には硬質ゴム又はゴム様プ ラスチック製にされ、ローラ８がゴム又はゴム様プラスチックで被覆されている 場合には、硬質金属製にされる。

図４の支え軸受２７の、ローラ８に密着する表面は、図２のベッド１０．１１と 類似し、送入側と送出側とがリップ状に構成され、ローラ８の回転時に、付着す る汚れを掻取ることができる。支え軸受２７は、ローラ８に向って開いており、 ローラ８の軸線方向に延びる通路２８を有している。これら通路２８内へは、作 業中に潤滑剤又は洗浄剤、たとえば水を導入できる用途に応じて、アプリケータ ローラ８はバッキングローラ２と等方向又は逆方向に駆動することができる。等 方向に駆動される場合の利点は、ローラ８が付加的に供給通路１７から塗工剤を 汲出し、塗布ギャップ９の充填が補助される点である。逆方向に駆動される場合 は、薄膜***効果や応力線形成が更に低減される点が有利である。塗工時のアプ リケータローラ８の周速度は、Ｏｍ／１Ｉｌｉｎより高く、１００ｍ／ｌｌ１ｎ よりは低いが、有利には２ｍ／ｗｉｎ〜２０ｍ／鑓ｉｎである。

塗ニジステム３は、かくして、僅かな余剰量も一様にウェブ１に塗布することが できる。この余剰分は、後置された調量システム４のドクタブレード５により所 望の塗布重量まで更に掻取られ、塗工剤槽２５内へ戻される。

−〜 フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，６識別記号　庁内整理番号Ｄ２ＬＨ２３／３４ Ｉ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．紙又は厚紙のウエブ（１）に塗工する装置であって、ウエブを変向させるバ ッキングローラ（２）と、塗工剤を余分にウエブ（１）に塗布する塗工システム （３）と、ウエブ走行方向で塗工システムの後方に間隔をおいて配置されたドク タ部材を有する調量システムとを有しており、しかも塗工システム（３）が駆動 装置を介して回転可能の、滑らかな外とう面を有するアプリケータローラ（８） を備え、このローラ（８）がバッキングローラ（２）と塗布ギャップ（１９）を 形成し、このギャップ（１９）にウエブ走入側から塗工剤が余分に供給される形 式のものにおいて、アプリケータローラ（８）が５〜２００ｍｍの、有利には１ ０〜１５０ｍｍの直径を有し、かつまた、バッキングローラ（２）との間に、紙 又は厚紙の厚さに加えて０．０１〜２ｍｍの、有利には０．０５〜１ｍｍの塗布 ギャップを形式し、更に、バッキングローラ（２）とは反対側のローラ（８）裏 側が、半径方向でバッキングローラ（２）に対し固定的に構成された、作業では 不動のホールダ（１２，２７，２８）により、作業幅全幅にわたりたわみが生じ ないように支えられていることを特徴とする、紙又は厚紙に塗工する装置。 ２．アプリケータローラ（８）が、作業幅全幅にわたってバッキングローラ（２ ）に向って開放されたベッド（１０，１１）内に支承されており、このベッドが 、弾性が制限されたゴム様材料製で、ホールダ（１２）内にかん合せしめられて いることを特徴とする、請求項１記載の装置。 ３．アプリケータローラ（８）と、ベッド（１０．１１）と、ホールダ（１２） とから成るシステムの復元力が、バッキングローラ（２）からの半径方向での振 れに対して、少なくとも１・１０８Ｎ・Ｘ・Ｙであり、有利には５・１０８Ｎ・ Ｘ・Ｙ以上の値であり、この式においてＸ＝アプリケータローラ（８）の軸織方 向長さ（単位ｍ）であり、Ｙ＝バッキングローラ（２）の半径方向の振れ（ｍ） であることを特徴とする、請求項２記載の装置。 ４．アプリケータローラ（８）と、ベッド（１０，１１）と、ホールダ（１２） とから成るシステムの復元力が、２×１０７Ｎ・Ｘ・Ｙ以下、有利には１・１０ ７Ｎ・Ｘ・Ｙ以下であり、この式においてＸ＝アプリケータローラの軸方向長さ （ｍ）、Ｙ＝バッキングローラ（２）からの半径方向の振れ（ｍ）であることを 特徴とする、請求項３記載の装置。 ５．ベッド（１０，１１）がアプリケータローラ（８）の外周の少なくとも１８ ０°の区域を取囲むことを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項に記 載の装置。 ６．ベッド（１０，１１）が、アプリケータローラ（８）に向って開いた単数又 は復数の通路（１６）を有し、これら通路がローラ（８）の軸線と平行に延びる ことを特徴とする、請求項２から５までのいずれか１項に記載の装置。 ７．アプリケータローラ（８）に密着するベッド（１０，１１）の少なくとも１ つの内壁が、軸方向に延びるリップとして構成されていることを特徴とする、請 求項２から６までのいずれか１項に記載の装置８．ベッドが２つの部材（１０， １１）から成り、これらの部材がホールダ（１２）内のアプリケータローラ（８ ）を保持したり除去したりするために相互に接近及び離間可能に支承されている ことを特徴とする、請求項２から７までのいずれか１項に記載の装置。 ９．アプリケータローラ（８）の走入側に、ローラ（８）の近くまで延びるそら せ板（１８）が配置され、このそらせ板が、ホールダ（１２）の走入側側面又は ローラ（８）の外周面と、パッキングローラ（２）の接線に対し鋭角に延びる供 給通路（１７）を形成し、このそらせ板の、ローラ（８）と反対側の裏側が、余 分な塗工剤の排出面として構成されていることを特徴とする、請求項１から８ま でのいずれか１項に記載の装置。 １０．アプリケータローラ（８）の送入側に、塗布ギャップ（９）の近くまで達 する供給通路（１７）が配置されており、この供給通路が、供給管（２０）を有 する塗工剤チャンバ（１９）に接続されており、しかも、チャンバ（１９）内に は作業幅全幅にわたり、かつまたバッキングローラ（２）に対し半径方向に延び るそらせ板（２２）が配置され、このそらせ板が塗工剤チャンバ（１９）の底部 から間隔をおいたところで終っており、かつまたチャンバ（１９）の走出側壁部 と共に、スリット状流入口を有する通路（２３）を形成し、この通路が供給通路 （１７）へ通じていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に 記載の装置。 １１．アプリケータローラ（８）の前方の走入側にウエブ幅全幅にわたって延び るドクタブレード（２４）が配置され、このドクタプレードが先端をウエブ（１ ）に密着させていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に 記載の装置。