WO2013076849A1 - コータ用ヘッド - Google Patents

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lip
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coater
coating liquid
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敏弘 片野
弘幸 河野
明男 平野
忠 佐々
克己 石塚
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フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP 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
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from the paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from the paper
    • D21H23/34—Knife or blade type coaters

Definitions

  • the present invention relates to a coater for a blade coater, sizer or the like, and more particularly to a technology with significantly improved cost.
  • coated paper such as printing paper, pressure sensitive paper, thermal paper, etc. is manufactured by applying a paint of a predetermined thickness onto a web (base material) which is a base paper and drying it.
  • a machine that applies paint to such a web is called a coater, and in particular, after applying the paint on the web, the blade removes excess paint and the amount of paint applied on the web is A blade coater is known as a controlling machine (see Patent Document 1).
  • a head H is used as a means for supplying a coating liquid to the web W.
  • the head H generally used for the coater is formed to be elongated in the axial direction in accordance with the shape in which the web W to be coated wound on the roll R is formed to be elongated in the axial direction, and A chamber 41 containing a working fluid and a lip 42 for discharging the coating fluid to the web W are provided (see Patent Documents 1, 2 and FIG. 6).
  • the conventional head H needs to be manufactured by machining a chamber by machining or integrally casting the whole head. As a result, it takes time and effort for manufacturing, and at the same time, the cost is very expensive.
  • the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and the object of the present invention is to be able to be easily manufactured and to fully exhibit the performance while reducing the manufacturing cost.
  • An object of the present invention is to provide a coater head for use in a blade coater, a sizer or the like which can be used.
  • the present invention provides a coater head comprising a tubular chamber for containing a coating liquid, and a lip in communication with the chamber and having a supply port for supplying the coating liquid.
  • the lip are separate members, and the chamber includes an opening that is open on a straight line in the longitudinal direction of the circumferential surface of the tubular member, and the lip communicates with the opening of the chamber. It is characterized in that it is attached to the circumferential surface.
  • the chamber and the lip are formed as separate members without being integrally formed, and the chamber is formed as a tubular member such as a pipe. Then, the chamber and the lip are fixed by welding or the like. This makes it possible to produce the coater head simply by welding the chamber and the lip without the need for machining. Therefore, while maintaining the same performance as a head manufactured by the conventional machining and integral molding, while being able to save the trouble of manufacture, the head for coaters which reduced manufacturing cost sharply can be provided.
  • the present invention is also characterized in that, in the above-mentioned invention, the opening of the chamber is formed by alternately arranging an open slit and a non-opened connecting portion.
  • the slit serving as the opening but also the non-opening connection portion is provided in the longitudinal direction of the tubular member constituting the chamber. That is, a portion left after shaving of the slit is provided.
  • the present invention is also characterized in that in the above-mentioned invention, the inner side surface of the lip is provided with a straightening chamber formed concavely in the same direction as the longitudinal direction of the chamber.
  • the coating liquid flowing from the chamber to the lip strikes the connecting portion and its flow stagnates, and the outflow coefficient (coefficient of the coating liquid) It is also possible that the deterioration of Therefore, by providing a concave rectification chamber on the inner surface of the slit, the deterioration of the outflow coefficient at the connection portion of the tubular member is corrected by rectification using the rectification chamber, and the coating liquid is stably supplied from the lip. Will be able to
  • a coater head for use in a blade coater, a sizer or the like which can be easily manufactured and which can sufficiently exhibit the performance while reducing the manufacturing cost.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 showing the configuration of a coater head according to an embodiment of the present invention.
  • Sectional drawing (a) and CC sectional drawing (b) of FIG. 3 which show the structure of the head for coaters based on embodiment of this invention.
  • the image figure which shows the flow of the coating liquid in the connection part of the head for coaters which concerns on embodiment of this invention.
  • the schematic diagram which shows the structure of the head in the conventional coating machine.
  • FIG. 1 An example of the overall configuration of a coater C using the coater head 1 according to the present embodiment will be described based on FIG.
  • the coater C is coated with a web W as a base paper to be coated, a roll R which rotatably supports the web W and feeds it in the forward direction, and a head 1 in the downstream direction where the web W is fed.
  • a blade B for removing the excess coating fluid.
  • the head 1 of the present embodiment is provided to supply the coating liquid to the web W.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the entire configuration of the head 1.
  • the head 1 receives coating of the coating liquid from the chamber 2 and the chamber 2 containing the coating liquid, and coats the web W supported by the roll R (see FIG. 1).
  • a lip 3 for supplying liquid is separately provided.
  • the chamber 2 is composed of a tubular member T (here, a circular tube), and an opening M is formed on a longitudinal straight line of a part of the circumferential surface of the tubular member T.
  • the opening M is configured by alternately providing, at a predetermined pitch, the opened slit 21 and the connecting portion 22 in which the circumferential surface of the unopened tubular member T remains.
  • the coating liquid accommodated in the chamber 2 is supplied to the lip 3 from the slit 21.
  • the distance between the slit 21 and the connecting portion 22 is, for example, about 5 to 20 mm for the connecting portion 22 and about 6 times the width of the slit 21.
  • FIGS. 4A and 4B show, in cross sections, the slit 21 portion of the opening M of the chamber 2 and the connecting portion 22 thus formed.
  • 4 (a) shows an AA cross section in FIG. 2
  • FIG. 4 (b) shows a BB cross section in FIG.
  • the tubular member T forming the chamber 2 is closed, and the chamber 2 and the slit 21 do not communicate with each other. There is.
  • the lip 3 is configured by a left-right pair and is fixed to the circumferential surface of the chamber 2 with a predetermined interval so as to form a gap communicating with the slit 21 of the chamber 2. Moreover, the end opposite to the end on the connection side with the chamber 2 is a supply port for the coating liquid.
  • the lip 3 is fixed at its base portion to the tubular member T forming the chamber 2 by means such as welding. The point that the lip 3 is tapered toward the tip is the same as in the prior art.
  • a straightening flow chamber 31 formed in a single concave shape in the same direction as the longitudinal direction of the chamber 2 is provided on the inner side surface of the lip 3.
  • the chamber 2 is formed by the coating liquid P discharged from the inside of the chamber 2 falling on the connecting portion 22 provided in the opening M of the chamber 2.
  • the flow path of the coating liquid flowing in the 22 part is blocked.
  • the outflow coefficient of the coating liquid at this point is significantly reduced. So, in this embodiment, the improvement of the outflow coefficient mentioned above is aimed at by providing rectification
  • this flow straightening chamber 31 is provided on the inner circumferential surface of the lip 3 in the longitudinal direction, as shown in the figure, only one of the inner circumferential surfaces of the flow straightening chamber 31 may be used. According to the inner circumferential surface of the pair, two may be provided in combination. Similarly, it is possible to change the number according to the specification, purpose, and effect, such as one provided on one side and two provided on the other side and two provided on both sides.
  • the chamber 2 and the lip 3 are separate members, and the chamber 2 is configured of a tubular member T such as a pipe. Then, the chamber 2 and the lip 3 were fixed by welding or the like. This makes it possible to produce the head 1 for the coater only by welding the chamber 2 and the lip 3 without the need for machining in particular for producing the head 1.
  • the head for coaters which reduced manufacturing cost sharply can be provided.
  • the tubular member T In the longitudinal direction of the tubular member T constituting the chamber 2, not only the slit 21 opened as the opening M but also the unopened connection part 22 is provided.
  • the slit 21 of the tubular member T constituting the chamber 2 is provided on the entire surface in the longitudinal direction of the member, the width of the tubular member T may possibly expand from the slit 21 portion. Therefore, in the present embodiment, the tubular member T does not spread in the lateral direction by the slits 21 by providing the scraped portion of the slits 21.
  • the coating liquid flowing from the chamber 2 to the lip 3 strikes the connecting portion 22 and its flow is stagnant, and the coating liquid In some cases, the outflow coefficient of Therefore, a concave rectification chamber 31 is provided on the inner side surface of the slit 21. Thereby, the deterioration of the outflow coefficient at the connection portion 22 of the tubular member T can be corrected by rectifying with the rectifying chamber 31, and the coating liquid can be stably supplied from the lip 3.
  • a coater head such as a blade coater or a sizer that can be easily manufactured and can sufficiently exhibit the performance while reducing the manufacturing cost.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and includes, for example, the following aspects.
  • the tubular member constituting the chamber is constituted by a circular tube, but the present invention is not limited to such an aspect, and in the case of a tubular member, the cross section thereof is square, triangle or other polygons. It is possible to constitute by any shape.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

　塗工液を収納する管状のチャンバ（２）と、チャンバ（２）と連通し塗工液を供給する供給口を有するリップ（３）と、を備えたコータ用ヘッド（１）において、チャンバ（２）とリップ（３）とは、別部材からなり、チャンバ（２）は、周面の長手方向直線上に開口した開口部（Ｍ）を備え、リップ（３）は、チャンバ（２）の開口部（Ｍ）と連通するようにチャンバ（２）の周面に取り付けられたものである。　ブレードコータやサイザー等に用いるコータ用ヘッドを簡易に製作でき、製造コストを削減できる。

Description

コータ用ヘッド
　本発明は、ブレードコータ、サイザー等のコータ用ヘッドに係り、特に、コスト性を大幅に改善した技術に関する。
　一般に、印刷用紙、感圧紙、感熱紙等の塗工紙は、原紙であるウェブ（基材）上に所定厚の塗料を塗布後、乾燥させて製造される。このようなウェブに塗料を塗布する機械を塗工機（コータ）といい、特に、ウェブ上に塗料を塗布した後、ブレードにより余分な塗料を除去してウェブ上に塗布される塗料の量をコントロールする機械としてブレードコータが知られている（特許文献１参照）。
　従来のブレードコータやサイザー等のコータでは、図６に示すように、ウェブＷに塗布液を供給するための手段として、ヘッドＨが用いられている。一般的にコータに用いられるヘッドＨは、ロールＲに巻回された塗工対象であるウェブＷが軸方向に長く形成される形状に合わせて、この軸方向に細長に形成されるとともに、塗工液を収納したチャンバ４１と、この塗工液をウェブＷに対して排出するためのリップ４２とを備える（特許文献１，２、図６参照）。
特開平１０－３２３５９８号公報 特開２０００－４５２００号公報
　ところで、上記従来のヘッドＨは、いずれの文献並びに図６において示されるように、チャンバを機械加工により製造したり、ヘッド全体を一体に鋳造して作製する必要があった。そのため、製造の手間を要すると同時に、コストが非常にかかるものとなっていた。
　本発明は、以上のような従来技術の課題を解決するために提案されたものであり、その目的は、簡易に製作することが可能で、製造コストを削減しつつも、性能を十分に発揮し得るブレードコータやサイザー等に用いるコータ用ヘッドを提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明は、塗工液を収納する管状のチャンバと、このチャンバと連通し塗工液を供給する供給口を有するリップと、を備えたコータ用ヘッドにおいて、前記チャンバと前記リップとは、別部材からなり、前記チャンバは、管状部材の周面の長手方向直線上に開口した開口部を備え、前記リップは、前記チャンバの前記開口と連通するように前記チャンバの周面に取り付けられたことを特徴とする。
　以上の態様によれば、チャンバとリップとを一体に成形せずに別部材で構成し、チャンバはパイプなどの管状部材で構成する。その上で、チャンバとリップとを溶接等により固定する。これにより、機械加工を特に必要とせず、チャンバとリップとを溶接するだけで、コータ用ヘッドを作製することが可能となる。そのため、従来の機械加工や一体成型により作製されたヘッドと同等の性能を維持しつつ、製造の手間が省けるとともに、製造コストを大幅に削減したコータ用ヘッドを提供することができる。
　本発明は、また、上記の発明において、前記チャンバの開口部は、開口したスリットと、開口していない連結部分と、を交互に配置してなることを特徴とする。
　以上の態様によれば、チャンバを構成する管状部材の長手方向に、開口となるスリットだけでなく、開口していない連結部分を設ける。すなわち、スリットの削り残した部分を設ける。これにより、開口部すべてをスリットによって構成する場合に比較し、連結部分で開口部が断続的に繋がっているので、管状部材のスリットが左右に広がるようなことがない。
　本発明は、また、上記の発明において、前記リップの内側面には、前記チャンバの長手方向と同じ方向に、凹状に形成された整流チャンバが設けられたことを特徴とする。
　以上の態様によれば、チャンバを構成する管状部材にスリットと連結部分を設けたことで、チャンバからリップに流れる塗工液が、連結部分に当たってその流れが淀み、塗工液の流出係数（coefficient of discaharge）が悪化することも考えられる。そこで、スリットの内側面に、凹状の整流チャンバを設けることで、管状部材の連結部分での流出係数の悪化を整流チャンバにより整流することで補正し、塗工液をリップから安定して供給することができるようになる。
　本発明によれば、簡易に製作することが可能で、製造コストを削減しつつも、性能を十分に発揮し得るブレードコータやサイザー等に用いるコータ用ヘッドを提供することができる。
本発明の実施形態に係るコータ用ヘッドの塗工機における位置づけを示す模式図。 本発明の実施形態に係るコータ用ヘッドの全体構成を示す分解斜視図。 本発明の実施形態に係るコータ用ヘッドの構成を示す図２のＡ－Ａ断面図。 本発明の実施形態に係るコータ用ヘッドの構成を示す図３のＢ－Ｂ断面図（ａ）及びＣ－Ｃ断面図（ｂ）。 本発明の実施形態に係るコータ用ヘッドの連結部分における塗工液の流れを示すイメージ図。 従来の塗工機におけるヘッドの構成を示す模式図。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
［１．本実施形態］
［構成］
　本実施形態に係るコータ用ヘッド１を用いるコータＣの全体構成例を図１に基づいて説明する。図１に示すように、コータＣは、塗工される原紙となるウェブＷと、このウェブＷを回転支持して進行方向に送るロールＲと、ウェブＷが送られる下流方向にヘッド１によって塗工した余分な塗工液を除去するブレードＢと、を備える。このようなコータＣにおいて、ブレードＢの上流側において、ウェブＷに塗工液を供給するものとして、本実施形態のヘッド１は設けられる。
　続いて、本実施形態のヘッド１の構成について説明する。図２は、ヘッド１の全体構成を示す分解斜視図である。この図に示すように、ヘッド１は、塗工液を収納する管状のチャンバ２と、チャンバ２から塗工液の注入を受け、ロールＲに支持されたウェブＷ（図１参照）に塗工液を供給するリップ３とを、別体に備える。
　チャンバ２は、管状部材Ｔ（ここでは円管）から構成され、管状部材Ｔの周面の一部の長手方向直線上に開口部Ｍが形成される。この開口部Ｍは、開口したスリット２１と、開口していない管状部材Ｔの周面が残存した連結部２２とを、所定ピッチで交互に設けて構成される。このスリット２１から、チャンバ２内部に収納された塗工液が、リップ３に供給されるようになっている。
　図２のＡ－Ａ断面を表した図３に示すように、このスリット２１と連結部２２との間隔は、例えば、連結部２２を５～２０ｍｍ程度とし、スリット２１をこの６倍程度の幅で形成する。
　このように形成されるチャンバ２の開口部Ｍのスリット２１部分と連結部２２について、それぞれ断面で表したものを、図４（ａ）及び（ｂ）に示す。図４（ａ）は、図２におけるＡ－Ａ断面を示すものであり、図４（ｂ）は図２におけるＢ－Ｂ断面を示すものである。同図（ａ）に示すように、スリット２１部分における断面では、チャンバ２とリップ３の隙間とが連通した状態となっている。これに対して、同図（ｂ）に示すように、連結部２２における断面図では、チャンバ２を形成する管状部材Ｔが閉塞し、チャンバ２とスリット２１とは連通していない状態となっている。
　一方、図２に戻って、リップ３は、左右一対で構成され、チャンバ２のスリット２１と連通した隙間を形成するように所定の間隔をもってチャンバ２の周面に固定されるものである。また、そのチャンバ２との接続側の端部と反対の端部が、塗工液の供給口となっている。このリップ３は、その根本部分で、溶接等の手段によりチャンバ２をなす管状部材Ｔに固定されている。なお、リップ３が先端に向かって先細り形状となっている点は従来と同様である。
　図２～図４に示すように、リップ３の内側面には、チャンバ２の長手方向と同じ方向に、一筋の凹状に形成された整流チャンバ３１が設けられている。ここで、チャンバ２は、例えば、図５にイメージを示すように、チャンバ２の開口部Ｍに設けられた連結部２２にチャンバ２内から放出される塗工液Ｐが当たることで、連結部２２部分を流れる塗工液の流路が遮られる。この結果、この箇所における塗工液の流出係数が著しく低下する。そこで、本実施形態では、リップ３の内側面のいずれかに整流チャンバ３１を設けることで、上述した流出係数の改善を図っている。
　この整流チャンバ３１は、リップ３の内周面において、その長手方向に設けるのであれば、図に示すように、整流チャンバ３１の内周面の一方のみであってもよいし、リップ３の双方の内周面に合わせて一対、合わせて２つ設けても良い。また、同様に、一方に一つ設け他方に２つ設けたり、両方に２つずつ設けるなど、仕様や目的、効果に応じて数を変更して構成することが可能である。
［作用効果］
　以上のような構成に基づいて、本実施形態のコータ用ヘッドの作用効果について説明する。
　本実施形態のコータ用ヘッド１では、チャンバ２とリップ３とを別部材とし、チャンバ２をパイプなどの管状部材Ｔで構成した。その上で、チャンバ２とリップ３とを溶接等により固定した。これにより、ヘッド１の作成に当たり機械加工を特に要せず、チャンバ２とリップ３とを溶接するだけで、コータ用のヘッド１を作製することが可能となる。
　そのため、従来の機械加工や一体成型により作製されたヘッドと同等の性能を維持しつつ、製造の手間が省けるとともに、製造コストを大幅に削減したコータ用ヘッドを提供することができる。
　チャンバ２を構成する管状部材Ｔの長手方向に、開口部Ｍとして開口したスリット２１だけでなく、開口していない連結部２２を設けた。ここで、チャンバ２を構成する管状部材Ｔのスリット２１を、部材の長手方向に渡って全面に設けると、管状部材Ｔがそのスリット２１部分から、その幅が広がる可能性がある。そこで、本実施形態では、スリット２１の削り残した部分を設けることにより、管状部材Ｔがスリット２１により横方向へ広がることがなくなる。
　本実施形態では、チャンバ２を構成する管状部材Ｔに、スリット２１と連結部２２を設けたために、チャンバ２からリップ３に流れる塗工液が、連結部２２に当たってその流れが淀み、塗工液の流出係数が悪化する場合もある。そこで、スリット２１の内側面に、凹状の整流チャンバ３１を設けた。これにより、管状部材Ｔの連結部２２での流出係数の悪化を、整流チャンバ３１により整流することで補正し、塗工液をリップ３から安定して供給することができるようになる。
　以上のような本実施形態によれば、簡易に製作することが可能で、製造コストを削減しつつも、性能を十分に発揮し得るブレードコータやサイザー等のコータ用ヘッドを提供することができる。
［２．他の実施形態］
　本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下ような態様も包含する。例えば、本実施形態では、チャンバを構成する管状部材を、円管によって構成したが、本発明はこのような態様に限られず、管状の部材であればその断面が方形、三角形その他の多角形のいずれの形状によっても構成することが可能である。
１…コータ用ヘッド
２…チャンバ
２１…スリット
２２…連結部
３…リップ
３１…整流チャンバ
Ｂ…ブレード
Ｃ…コータ
Ｈ…ヘッド
Ｍ…開口部
Ｒ…ロール
Ｔ…管状部材
Ｗ…ウェブ

Claims (3)

  1. 　塗工液を収納する管状のチャンバと、このチャンバと連通し塗工液を供給する供給口を有するリップと、を備えたコータ用ヘッドにおいて、
    　前記チャンバと前記リップとは、別部材からなり、
    　前記チャンバは、周面の長手方向直線上に開口した開口部を備え、
    　前記リップは、前記チャンバの前記開口と連通するように前記チャンバの周面に取り付けられたことを特徴とするコータ用ヘッド。
  2. 　前記チャンバの開口部は、開口したスリットと、開口していない連結部分と、を交互に配置してなることを特徴とする請求項１記載のコータ用ヘッド。
  3. 　前記リップの内側面には、前記チャンバの長手方向と同じ方向に、凹状に形成された整流チャンバが設けられたことを特徴とする請求項２記載のコータ用ヘッド。
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