説明

塗工装置

【課題】 本発明の課題は、ウェブ面への多層の塗工が高品質に良好に行えるとともに、機材の塗料による汚れを防止して塗工作業が行える塗工装置を提供することにある。
【解決手段】 本発明に関わる塗工装置は、任意の間隔をもって配設され、塗料ta、tbをそれぞれ下方に向け噴出させる複数のカーテンヘッド11、12と、複数のカーテンヘッド11、12からそれぞれ順次、斜面に向って噴出される塗料ta、tbを、該斜面上を移動させるに伴ない順番に積層して多層の塗料層を形成する傾斜ガイドgpと、傾斜ガイドgpの斜面の屈曲縁gp1に連続して設けられ、傾斜ガイドgp上の多層の塗料層を、ウェブw面に向って移動方向を変化させ塗料カーテンtcを形成してウェブ面w上に移行させる移行ガイドcgとを具備している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、原紙であるウェブの片面または両面に複数の塗料を多層に塗布する塗工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、カタログなどの一般印刷用紙および感圧用紙、感熱用紙、自動改札用のキップ等に用いられる塗工紙は、一般にブレードコータ等の後計量型コータによって原紙であるウェブの面上に塗料を塗布後、計量して生産されている。 このような塗料の塗布を行う機械を一般に塗工機と称している。
【0003】
従来、塗工機は、ウェブの面上に塗料を一度塗った後に計量するポストメタリング方式、すなわち、ブレードコータ、ロッドコータ、エアナイフコータ等が主流であった。
【0004】
ところで、近年においては、搬送されるウェブに対して上方のカーテンヘッドから塗料を噴出して塗料カーテンを形成してウェブ面上に塗料を塗布するカーテン式の塗工装置(前計量型塗工機)が広汎に用いられつつある。
【0005】
又、スライドダイ方式と呼ばれる多層塗工可能な塗工方式も知られている。
【0006】
なお、カーテン式の塗工装置が記載された文献公知発明としては下記の特許文献1がある。
【特許文献1】特公昭63−239号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上述のカーテン式の塗工装置を用いてウェブ面上に2層の塗料を塗布する場合(特許文献1の第4図参照)、ウェブが高速で搬送されるときには、塗料カーテンを形成する塗料の落下速度とウェブの搬送速度との相対速度差が大きく、第2層目の塗料が落下する1層目の塗料の表面状態に起因してマダラ等の塗りムラが発生する場合がある。
【0008】
この問題を解決するため、カーテンヘッドから噴出される2つの塗料カーテンを近接して配置して1つの膜厚の厚い塗料カーテンとして塗布を行い、マダラ等の塗りムラを防止することが行われている。 しかしながら、ウェブ面から溢れた余分な塗料を回収しても塗料が混じり合ってしまっているため、再利用が不可能である。
【0009】
加えて、従来のカーテン塗工方式は、一般に各塗料が独立したカーテンで形成されるため、小流量の塗工では、カーテンが切れやすく不安定であり、正常な塗工が出来ない。
【0010】
また、複数の塗料を用いてカーテン塗工を連続して実施した場合、塗工した際の膜厚が薄いため後塗りの塗工層が前後塗りの塗工層の影響を受け易く塗工面が荒れることがある。
【0011】
これらの問題を解消するため、図5(a)(一部断面を含む概念的側面図)に示すように、ガイドシートgs上に塗料tc、tdをそれぞれ噴出して塗料カーテンtcc、tcdを形成して落下させ、ガイドシートgs上に塗料tc、tdを多層に重ね、この多層状の塗料tc、tdをウェブw面上に塗布する塗工機が開発されている。
【0012】
ところで、この塗工機においては、多層に形成された状態では一層目の塗料tcの下面はガイドシートgsと接触しながら、またニ層目の塗料tdの上面は大気に触れながらガイドシートgs上を移動するため、プレート角θ3およびカーテンの落下位置が塗料tc、tdの流れに制限を与え、ウェブw面上の塗布層の形成に影響している。
【0013】
例えば、2層の塗工においては、ウェブw面上の1層目の塗料tcと2層目の塗料tdとの塗工層の間に滑りが生じ、2層目の塗料td層に鱗状の模様が発生する場合がある。
【0014】
加えて、図5(a)のA−A線断面拡大図の図5(b)に示すように、二層目の塗料tdをウェブw巾以内で塗工する方式においては、ウェブw上の二層目の塗料td端部が塗工時の表面張力の影響で厚塗りtd1に成り易く、厚塗りされたウェブwの端部w1、w1が、乾燥工程における乾燥不足に起因して巻き取りロールの汚れを招来し、更には巻き取り不良をも発生することがある。
【0015】
本発明は上記実状に鑑み、ウェブ面への多層の塗工が高品質に良好に行えるとともに、機材の塗料による汚れを防止して塗工作業が行える塗工装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項1に関わる塗工装置は、搬送されるウェブ面上に塗料を多層に塗布する塗工装置であって、任意の間隔をもって配設され、塗料をそれぞれ下方に向け噴出させる複数のカーテンヘッドと、前記複数のカーテンヘッドからそれぞれ順次、斜面に向って噴出される塗料を、該斜面上を移動させるに伴ない順番に積層して多層の塗料層を形成する傾斜ガイドと、該傾斜ガイドの斜面の屈曲縁に連続して設けられ、前記傾斜ガイド上の多層の塗料層を、ウェブ面に向って移動方向を変化させ塗料カーテンを形成してウェブ面上に移行させる移行ガイドとを具備している。
【0017】
本発明の請求項2に関わる塗工装置は、請求項1に記載の塗工装置において、傾斜ガイドの斜面は、水平面に対してウェブ面に向って下方に10〜50度傾斜し、前記傾斜ガイドの屈曲縁から最下流のカーテンヘッドより噴出される塗料の前記傾斜ガイドへの落下点までの距離は、0〜1mである。
【0018】
本発明の請求項3に関わる塗工装置は、請求項1または請求項2に記載の塗工装置において、前記移行ガイドは、前記傾斜ガイドに対して回動調節自在である。
【0019】
本発明の請求項4に関わる塗工装置は、請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載の塗工装置において、前記移行ガイドは、前記傾斜ガイドの屈曲縁から鉛直方向に、または、鉛直方向に対して前記傾斜ガイド側に傾斜させて設けている。
【発明の効果】
【0020】
以上、詳述した如く、本発明の請求項1に関わる塗工装置によれば、塗料を、該斜面上を移動させるに伴ない順番に積層して多層の塗料層を形成する傾斜ガイドと、傾斜ガイドの斜面の屈曲縁に連続して設けられ、前記傾斜ガイド上の多層の塗料層をウェブ面に向って移動方向を変化させ、塗料カーテンを形成してウェブ面上に移行させる移行ガイドとを具備するので、安定した品質の高いカーテン塗工が可能である。
【0021】
本発明の請求項2に関わる塗工装置によれば、傾斜ガイド上の塗料の各層内の流速分布を最適値に変更でき、塗工製品の品質改善につながる。
【0022】
また、ウェブ面上に塗布された塗料層の端部が盛り上がることなく平坦に塗布され、品質の向上が図れる。
【0023】
本発明の請求項3に関わる塗工装置によれば、移行ガイドは、傾斜ガイドに対して回動調節自在であるため、傾斜ガイドの傾斜角に応じて、移行ガイドを最適な角度に調節して、塗工を行える。
【0024】
本発明の請求項4に関わる塗工装置によれば、移行ガイドは、傾斜ガイドの屈曲縁から鉛直方向に、または、鉛直方向に対して傾斜ガイド側に傾斜して設けたので、塗料のガイドからの液離れが良好であり、塗料によるガイドの汚れを未然に有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0026】
本発明を適用した塗工装置1は、図1に示すように、矢印α方向に搬送されるウェブwの面上に第1層として塗料taを、第2層として塗料tbを多層に塗布する装置である。
【0027】
図2は、図1に示す傾斜ガイドgpとカーテンヘッド11、12の位置関係を示した右側面概念図である。
【0028】
塗工装置1は、図1、図2に示すように、1層目の塗料taと2層目の塗料tbとを2層状にした状態でウェブw面に向け案内する斜面を有する傾斜ガイドgpと、1層目の塗料taを斜面状の傾斜ガイドgpに向けて下方に噴出し塗料カーテンtacを形成する第1カーテンヘッド11と、2層目の塗料tbを傾斜ガイドgp上を移動する塗料taに向けて下方に噴出し塗料カーテンtbcを形成する第2カーテンヘッド12とを備えている。
【0029】
ここで、傾斜ガイドgpは、矢印α方向に搬送されるウェブwに向けて水平面から下方に向けて傾斜角θ1の傾斜面を有して形成されている(図1参照)。
【0030】
なお、図2に示す傾斜ガイドgpの水平面に対する傾斜角である傾斜角θ1は、10〜50度に設定されている。
【0031】
第1カーテンヘッド11は、ポンプ(図示せず)から供給された塗料taを、下方への傾斜を有する傾斜ガイドgpに向けて噴出し塗料カーテンtacを形成して落下させる。 傾斜ガイドgp上に落下した塗料taは、第1塗布層を形成して、傾斜ガイドgpの傾斜面により、搬送されるウェブw上面に向けて案内されている。
【0032】
この第1カーテンヘッド11の下流に配設された第2カーテンヘッド12は、ポンプ(図示せず)から供給された塗料tbを、傾斜ガイドgp上の塗料taに向けて噴出し塗料カーテンtbcを形成して傾斜ガイドgp上の塗料ta上に落下させる。 塗料ta上に落下した塗料tbは、第2塗布層を形成して、第1塗布層の塗料taとともに層状を成して、傾斜ガイドgpの傾斜面により搬送されるウェブw上面に向けて案内されている。
【0033】
なお、傾斜ガイドgpで案内される塗料tbは、傾斜ガイドgp上の第1塗布層の塗料taの幅より狭い幅寸法s1を有している(図1参照)。
【0034】
また、図2に示すように、傾斜ガイドgpの屈曲縁gp1から、該屈曲縁gp1に最も近い、最下流の第2カーテンヘッド12から噴出される塗料tbの傾斜ガイドgpへの落下点gp2までの距離L1は、0〜1mに設定されている。
【0035】
また、図2の傾斜ガイドgpの屈曲縁gp1廻りのB部拡大図である図3に示すように、傾斜ガイドgpの屈曲縁gp1に連続して、塗料ta、tbをウェブw上面に向けて移行する移行ガイドcgが下方に向けて鉛直方向に設けられており、この移行ガイドcgは、傾斜ガイドgpに対して矢印βに示すように回動調節自在に構成されている。
【0036】
この移行ガイドcgに案内される塗料ta、tbは、図1に示すように、2層状の塗料カーテンtcを形成して搬送されるウェブw面上に落下して移行し、ウェブw面への2層状の塗布が行われている。
【0037】
ここで、移行ガイドcgは、傾斜ガイドgpが傾斜角θ1を変更して設置された場合にも、これに対応して、図3に示すように鉛直方向になるように調整可能である。
【0038】
なお、移行ガイドcgは、通常の塗工の場合、搬送されるウェブwに向けて、図3に示すように、傾斜ガイド屈曲縁gp1から鉛直方向に調整し配置することが、傾斜ガイドgp終端部、移行ガイドcgの塗料ta、tbによる汚れ等を防止する点から好ましい。
【0039】
一方、塗料によっては、移行ガイドcgを、傾斜ガイド屈曲縁gp1から、鉛直方向に対して傾斜ガイドgp内側に向けて若干の傾斜角θ2を有するa位置の方が、傾斜ガイドgp、移行ガイドcgからの塗料ta、tbの液離れが良好である。
【0040】
次に、上述した構成の塗工装置1によるウェブ面への塗工工程について説明する。
【0041】
図2に示すように、第1カーテンヘッド11から塗料taを傾斜ガイドgpの傾斜面に向けて噴出し塗料カーテンtacを形成して、傾斜ガイドgp上に落下させる。
【0042】
傾斜ガイドgp上の塗料taは、第1塗布層を形成して、傾斜ガイドgpの下向きの傾斜(傾斜角θ1)により、図1に示すように、傾斜ガイドgp上を搬送されるウェブw上面に向けて案内され移動する。
【0043】
この傾斜ガイドgp上を下方に向け移動する塗料taに向けて、下流側の第2カーテンヘッド12から塗料tbを噴出して塗料カーテンtbcを形成して、傾斜ガイドgp上を移動する塗料ta上に落下させる。
【0044】
すると、傾斜ガイドgp上の塗料ta上に落下した塗料tbは、図1に示すように、第2塗布層を形成して、第1塗布層の塗料taとともに2層状を成し、傾斜ガイドgp上をウェブw上面に向けて案内され移動する。
【0045】
このようにして、図1に示すように、傾斜ガイドgp上で2層の塗料層を形成して移動する塗料ta、tbは、傾斜ガイドgpから移行ガイドcgに移され、矢印α方向に搬送されるウェブw上面に、塗料カーテンtcを形成して移行され2層状に塗布される。
【0046】
ここで、ウェブw面上に塗布された塗料ta、tbは、塗布後のウェブwの拡大横断面図の図4に示すように、従来技術のような端部に盛り上がり部(図5(b)のtd1)を形成することなく、ウェブw面上に平坦な塗布層として形成され、高品質な塗工が行われる。
【0047】
なお、本実施例においては、カーテンヘッドを2つ配設して塗工を行う場合を例示して説明したが、任意の複数のカーテンヘッドを配設して多層状の塗工を行えることは言うまでもない。
【0048】
上記構成によれば、塗料ta、tbを、斜面上を移動させるに伴ない順番に積層して多層の塗料層を形成する傾斜ガイドgpと、傾斜ガイドgpの斜面の屈曲縁gp1に連続して設けられ、傾斜ガイドgp上の多層の塗料層をウェブw面に向って移動方向を変化させ、塗料カーテンtcを形成してウェブ面w上に移行させる移行ガイドcgとを具備するので、安定した品質の高いカーテン塗工が可能である。
【0049】
また、塗料taと傾斜ガイドgpとの接触面では、傾斜ガイドgpの摩擦係数等による塗料taの流れの制約が、傾斜角θ1を変更することにより改善することができる。 また、多層の塗料間においても同様である。
【0050】
また、傾斜角θ1を変更することにより、各塗料ta、tb層内の流速分布を最適値に変更でき品質改善につながる。
【0051】
加えて、最下流の第2カーテンヘッド12からの塗料カーテンの落下位置、すなわち距離L1(図2参照)を変えることにより、塗料ta、tbの流れを変更できる特徴を生かし、上層の幅方向の塗料の流れを是正できる。 そのため、図4に示すように、塗布された塗料ta、tb端部の厚保塗りを防ぐことが可能である。
【0052】
また、傾斜ガイドgpの傾斜角θ1を変更して最適角で操業できるように、移行ガイドcgの角度が変更調整できる構造になっているため、塗料ta、tbの傾斜ガイドgp、移行ガイドcgからの液離れが良好であり、また、傾斜ガイドgp、移行ガイドcgの塗料による汚れが可及的に防止できる。
【0053】
なお、本実施例においては、ウェブwの一方面に塗料ta、tbを多層に塗布する場合を例示して説明したが、ウェブwの他方面にも同様にして塗料ta、tbを多層に塗布できることは言うまでもない。
【0054】
また、本実施例においては、カーテンヘッドを2つ配設して塗工を行う場合を例示して説明したが、任意の数の複数のカーテンヘッドを配設して塗工を行う場合にも、上述の作用効果を奏する。
【0055】
また、本実施例においては、傾斜ガイドgpと移行ガイドcgとを別体に構成して、移行ガイドcgを傾斜ガイドgpに対して回動調整自在に構成した場合を例示したが、傾斜ガイドgpと移行ガイドcgとを一体に構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0056】
本発明の活用例として、カレンダー、カタログ、感熱用紙、感圧用紙、写真のフィルム等へ塗料を塗布するための塗工装置、それ以外に、自動改札用のキップの片面に磁性材料を塗布するための塗工装置等に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0057】
【図1】本発明の実施例に関わる塗工装置を示す斜視図。
【図2】図1に示す傾斜ガイドとカーテンヘッドの位置関係を表す右側面概念図。
【図3】図2のB部拡大図。
【図4】実施例の塗工装置によって塗料が塗布されたウェブの拡大横断面図。
【図5】(a)および(b)は、従来の塗工装置の一部断面を含む概念的側面図、および(a)図のA−A線断面拡大図。
【符号の説明】
【0058】
1…塗工装置、
11…第1カーテンヘッド(カーテンヘッド)、
12…第2カーテンヘッド(最下流のカーテンヘッド)、
cg…移行ガイド、
gp…傾斜ガイド、
gp1…傾斜ガイドの屈曲縁、
gp2…最下流のカーテンヘッドより噴出される塗料の傾斜ガイドへの落下点、
L1…傾斜ガイドの屈曲縁から最下流のカーテンヘッドより噴出される塗料の傾斜ガイドへの落下点までの距離、
ta、tb…塗料、
tc…塗料カーテン、
w…ウェブ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送されるウェブ面上に塗料を多層に塗布する塗工装置であって、
任意の間隔をもって配設され、塗料をそれぞれ下方に向け噴出させる複数のカーテンヘッドと、
前記複数のカーテンヘッドからそれぞれ順次、斜面に向って噴出される塗料を、該斜面上を移動させるに伴ない順番に積層して多層の塗料層を形成する傾斜ガイドと、
該傾斜ガイドの斜面の屈曲縁に連続して設けられ、前記傾斜ガイド上の多層の塗料層を、ウェブ面に向って移動方向を変化させ塗料カーテンを形成してウェブ面上に移行させる移行ガイドと
を具備することを特徴とする塗工装置。
【請求項2】
前記傾斜ガイドの斜面は、水平面に対してウェブ面に向って下方に10〜50度傾斜し、
前記傾斜ガイドの屈曲縁から最下流のカーテンヘッドより噴出される塗料の前記傾斜ガイドへの落下点までの距離は、0〜1mである
ことを特徴とする請求項1に記載の塗工装置。
【請求項3】
前記移行ガイドは、前記傾斜ガイドに対して回動調節自在である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の塗工装置。
【請求項4】
前記移行ガイドは、前記傾斜ガイドの屈曲縁から鉛直方向に、または、鉛直方向に対して前記傾斜ガイド側に傾斜させて設けた
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載の塗工装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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