JPH10180172A - 塗布装置 - Google Patents

塗布装置

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JPH10180172A
JPH10180172A JP9338332A JP33833297A JPH10180172A JP H10180172 A JPH10180172 A JP H10180172A JP 9338332 A JP9338332 A JP 9338332A JP 33833297 A JP33833297 A JP 33833297A JP H10180172 A JPH10180172 A JP H10180172A
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C3/00—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material
    • B05C3/18—Apparatus in which the work is brought into contact with a bulk quantity of liquid or other fluent material only one side of the work coming into contact with the liquid or other fluent material
    • 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
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    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
    • B05C11/04—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades
    • B05C11/041—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface with blades characterised by means for positioning, loading, or deforming the blades
    • 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
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
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    • D21H25/10—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with blades

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転駆動部がなく、摩耗部分が少ない手段に
より紙等への塗料の塗布を均一かつ欠陥なく行うことが
でき、また保守も容易かつ低コストでできる塗布装置を
提供する。 【解決手段】 可撓性のブレード（１６）を、固定部
（１２，３２）内に配された曲面形成部材（２６，２
８，５２）と下地ロール（１４）の間に形成されるニッ
プに挿入することにより定量の塗料（２２）を送り出す
塗布装置（２０）とする。可撓性のブレード（１６）は
前記ニップにおいて前記曲面形成部材の形状に合致し、
それによって塗料を所要の厚さに均一に送り出す。膨張
自在の空気管（４８）が前記固定部（１２，３２）内に
配され塗料の厚みを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に紙、アプリ
ケータ（塗布）ロール、フェルト及びブランケットとい
った移動する下地に塗料を適用する装置、特に製紙用塗
布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】紙の一面
又は両面に塗料の薄い層を適用することにより紙に特定
の性能特性を付与することができる。塗料は通常、クレ
ー又は炭酸カルシウムの粒子といった細かい皿状（ｐｌ
ａｔｅ−ｌｉｋｅ）鉱物；白板紙用二酸化チタンといっ
た着色剤；及び有機体又は合成体の粘結剤；の混合物で
ある。加えて、ロジン（固松脂）、ゼラチン、糊、澱粉
又はワックスも紙の塗布に適用することができる。
【０００３】塗布紙は通常、雑誌、商業カタログ、新聞
折込み広告及びその他の特定の紙質を要する用途に使用
される。
【０００４】紙に直接的に又はサイズプレス（ロールに
よる表面コーティング装置）における如きロールに先ず
塗料を施して塗布する種々の装置が過去において使用さ
れてきた。下地に塗料を適用すると、次にこれを望みの
厚さ及び均一な表面に調整する必要がある。塗料の厚み
が不均一であると、完成した紙の欠陥となり品質変動が
生じるため避けなければならない。
【０００５】塗料を定量に調整する一つの試みは、可撓
性のブレードを塗料溜めの下流のバッキングロールに押
付けるように配することである。ブレードはコストが安
く、取替が容易であり、かつ、一定の可撓性を提供する
が、その一方では簡単形状のブレードがその刃先に沿っ
て塗布層と直接係合するため、塗布の場合にブレードの
欠陥が塗布層に転移され、そのままの欠陥を紙に生じさ
せることがある。時には繊維がブレードに捕えられ、塗
布層を不均一にし、又は縞を生じさせる。加えて、機械
が高速の場合や固形顔料の多い塗料を使用する場合に
は、制御不能な不均一かつ時間依存型の塗布層がブレー
ドにより下地上に生じさせられることがある。
【０００６】紙ウェブへの直接塗布及びサイズプレスに
よる塗布の双方において、回転するロッドをロッド保持
具内に納めたものが、可撓性ブレードの使用に代る有効
な手段となっている。この手段では、必要な種々のロッ
ドの回転速度に応じるために、ロッド保持具内に水を循
環させてロッドを洗浄し、潤滑し、冷却して回転を容易
にすることが行われる。こうして、回転するロッドが可
撓性ブレードから生じる紙の欠陥の問題を軽減するもの
の、水が塗料中に侵入すると、運転上の問題及び品質欠
陥が生じる。
【０００７】このような事態の発生を防止するため、ロ
ッドをロッド保持具のハウジング内に圧入させたロッド
保持具が開発されている。しかしながら、このような固
い取付はロッドを回転させるモータに過大な負荷を及ぼ
し、かつ、ロッドとロッドハウジングの間に生じる摩擦
がロッドによる定量調整装置を摩耗させるため、より頻
繁な取替が必要となる。
【０００８】製紙機械の修繕時の休止による損失を減少
させるため、定量調整装置の保守又は取替に必要とされ
る塗布装置の休止時間は最少にすべきである。回転する
ロッドと同じ定量調整の性能を有する可撓性ブレードに
より、可撓性、低コスト及び取替の容易性を併せもつ塗
布装置が必要とされる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の塗布装置は、ロ
ッド又は形状部材の形に馴染んで塗料溜め内で下地ロー
ルとの先細のニップを形成する可撓性のブレードを有す
る。ブレードは、ロッド又は形状部材によってブレード
の形状を定められた状態で、塗料の定量を下地ロール上
に送り出す。形状部材を含む負荷部が取付用固定部の内
部に配されており、これがブレードに押付けられる。
【００１０】可撓性のブレードはその先端部近辺におい
て形状部材によって負荷を与えられており、それによっ
てブレードは塗料と接触する定量調整装置となってい
る。結果として、摩耗部材はブレードであり、その取替
は低コストで容易に行うことができる。負荷部の駆動は
不要であり、そのため回転式ロッドを使用する場合の潤
滑は不要であり密封の問題も生じない。
【００１１】加えて、ブレードは塗布中ニップ部分にお
いて負荷され、ブレード先端部は形状部材の形に添うよ
うになるため、ブレードの欠陥による塗布の不備は最少
化される。好ましい負荷部は、これをハウジング内に配
し、膨張自在の空気管によって塗布の厚みを調整するよ
うにしたものである。
【００１２】第一の実施の形態では、形状部材は静止し
たロッドである。第二の実施の形態では、形状部材はプ
ロファイル（輪郭）付バーである。広範囲のプロファイ
ルを採用することができる。例えば、形状部材のプロフ
ァイル部分は円形以外の形状でよく、また、あらゆる可
能な直径及び直線長さの組合せを含む円形と直線形の組
合せとすることもできる。
【００１３】プロファイルの範囲に自由度がある上にロ
ッドの形状はそれよりも小さなプロファイル付バーによ
り複製可能であるため、ロッド径を大きくする必要のあ
る時にはプロファイル付バーを使用して、重量及び所要
スペースの制限をより小さくすることができる。同じプ
ロファイルで比較した場合、ロッドよりも複製型バーの
方がより小さな慣性モーメントを有しており、そのため
ブレード位置のクロスマシン方向の調整が容易になり、
負荷によるプロファイル形成能力が改善される。
【００１４】適用される塗料の厚みは、膨張自在の空気
管を形状部材の後方に配しこれを膨張させて空気管をマ
シン方向において形状部材と係合させ位置決めすること
により調整される。
【００１５】本発明の特徴は、取替が容易で低コストの
定量の塗布装置を提供することである。
【００１６】本発明の別の特徴は、曲面プロファイルを
有し、摩耗部分がブレードである定量の塗布装置を提供
することである。
【００１７】本発明の更なる特徴は、駆動部を要せず、
そのため駆動部の潤滑に伴う密封の問題のない定量の塗
布装置を提供することである。本発明の更なる特徴は、
塗布を行うプロファイルに自由度のある定量の塗布装置
を提供することである。
【００１８】本発明の更なる特徴は、大径の塗布用プロ
ファイルが必要な時でも重量及び所要スペースの小さな
定量の塗布装置を提供することである。
【００１９】本発明の更なる特徴は、クロスマシン方向
のプロファイル形成を有効に調整することのできる定量
の塗布装置を提供することである。
【００２０】本発明の更なる目的、特徴及び利点は付随
する図面と以下の詳細説明から明らかとなろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１〜図４において、同じ符号は
類似の部品を示している。図１〜図３には、ブレード組
立体１０が示されている。ブレード組立体１０は、図１
に略式に示された塗布装置２０の一部を形成している。
このブレード組立体１０は特にサイズプレス１３に適用
されたものである。サイズプレス１３は、塗布装置２０
により適用される塗料を受取る下地ロール１４及びバッ
キングロール２４を有する。紙ウェブ１５が、下地ロー
ル１４とバッキングロール２４とが係合するニップの間
を通過し、それによって塗布層が紙ウェブに転移され
る。なお、本発明のブレード組立体１０は、バッキング
ロールに押付け支持された紙ウェブに直接塗料を適用す
る塗布装置にも使用することができる。
【００２２】塗布装置２０は少くとも紙ウェブと同じ巾
を有し、下地ロール１４の下方に配されている。塗料２
２は塗料溜め２３からブレード組立体１０に送られる。
図２に示した如く、ブレード組立体１０は、塗布装置２
０内で下地ロール１４に対して固定された固定部１２を
有する。固定部１２は、下地ロール１４に対して接近し
離隔するロッドハウジング２８を有する。
【００２３】剛性の円筒状ロッド２６がロッドハウジン
グ２８に圧入された状態で円筒状空洞２１内に配されて
いる。このロッドハウジング２８とロッド２６は、従来
の塗布装置において回転駆動されるロッドの保持具に使
用されるものと同様のものとすることができる。但し、
本実施形態のロッド２６は駆動されず、また、ロッド２
６とロッドハウジング２８の間の潤滑は不要である。ロ
ッド２６は、塗布装置のブレードのプロファイルを決定
づける形状部材として使用する。
【００２４】可撓性金属のブレード１６がその一端を塗
布装置のフレーム３１に固定され、ロッド２６と下地ロ
ールの表面１７の間に延びている。ブレード１６は、ロ
ッドハウジング２８の上流から延びてその先端部をロッ
ド２６により変形され、先細のニップ３３を形成してい
る。こうしてブレードの刃先１８は先細のニップ３３の
下流の縁部に配されている。ロッド２６はブレード１６
と係合しその接触線に沿って下地ロール１４に近接して
おり、こうしてブレード１６の一部３０はロッド１６の
形状にほぼ添うようになっている。
【００２５】塗料溜め２３内の塗料２２は、高速で回転
する下地ロール１４により発生させられる流体動力学的
力により可撓性のブレード１６に押付けられる。ロッド
ハウジング２８内のロッド２６は、固定部３２と摺動自
在のロッドハウジング２８の間に配された空気管４８に
よってブレード１６に押付けられている。これら双方の
押付力とこの部分の幾何形状により、これらの力の及ぶ
近辺のブレード１６の部分３０はロッド２６に添った形
状を保持させられる。
【００２６】流体動力学的観点からは、ブレード１６は
同じ半径を有する静止した、即ち、非回転のロッドと同
じ作用をする。即ち、流体動力学的圧力はその大部分が
塗布層の厚みの最小部分の領域近辺で形成されることに
なる。このようにして可撓性のブレード１６は、塗料２
２と接触する定量調整装置として働く。ロッド２６自体
は塗料２２と接触しないため、その駆動も潤滑も不要で
ある。
【００２７】図２，図３に示した如く、ロッドハウジン
グ２８は、押えねじ３６により取付用固定部基部３８に
連結された上板３４により取付用固定部３２内に配され
ている。取付用固定部基部３８の底部４０はその後背部
４２から横方向に延びてその先端に取付用突出部４４を
形成している。取付用突出部４４は、ロッドハウジング
２８が下地ロール１４に余りにも接近して駆動されるの
を阻止するストッパとして働く。ロッドハウジング２８
は、その最大行程時に取付用突出部４４に当接する対抗
突出部４６を有する。
【００２８】空気管４８は取付用固定部基部３８中の空
洞内に延びており、膨脹式であるためそれによってロッ
ドハウジング２８とその内部に配されたロッド２６をブ
レード１６に対して駆動し、適用される塗料の厚みを制
御する。塗布のプロファイルを保持するため、ロッドハ
ウジング２８にはクロスマシン方向に間隔を置いて複数
の止めねじを配し、ロッド２６とブレード１６の係合を
ブレード１６の長さ方向に沿って適宜調整し、塗布の不
均一さを補正することができるようになっている。
【００２９】ブレード組立体１０は、ロッド２６を使用
して可撓性のブレード１６のプロファイルを作る応用例
に限定されない。可撓性のブレード１６が定量調整装置
であり負荷部を含む固定部１２は固定されているため、
広範囲の形状のブレード形状部材を採用することができ
る。例えば、図４に示したように、曲率のついたプロフ
ァイルを有する長方形のバー５２をロッドハウジング２
８とロッド２６の代りに用いることができる。
【００３０】バー５２は固定部３２内を摺動できる互い
に平行な二表面を有し、これらの平行な二表面の間にバ
ー５２の曲率のついたプロファイル部が延びている。曲
率のついたプロファイル部を有するバー５２は、大半径
を有しながら実際のロッドの大重量かつ大所要スペース
の欠点を有しないロッドを模擬すべく形成させることが
できる。更に、プロファイル部を有するバーは、同等の
円筒状ロッドよりも小さな慣性モーメントを有するた
め、流体動力学的膜を形成する時に特に重要な特徴とな
るプロファイル形成の負荷能力に優れるという利点があ
る。
【００３１】一般に、ブレードがロッド又はバーの形状
に馴染むのはブレード上の長さにおいて約１０ｍｍ以
内、場合により約２０ｍｍ以内である。バー５２の形状
に対するブレード１６の馴染み部分をより大きくするた
めには、図４に示した如く、ブレード１６をより大きく
曲げるようにブレード１６の基部をバー５２の位置から
横方向に変位させることができる。
【００３２】なお、上記では単純な曲率を有する形状部
材について説明したが、プロファイル付バーは、種々の
曲率部分の組合せによる形状を含む、上記に代る凸形状
とすることができる。
【００３３】本発明はここに図示し説明した特定の構成
及び配置に限定されず、以下の請求の範囲内の修正形式
をも含むものである。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば紙等への塗料の塗布にお
いて、可撓性のブレードとこれに種々のプロファイルを
付与する形状部材を使用して容易に塗布状況の調整がで
きるので、定量の塗料を均一にかつ塗布面の欠陥も少な
く塗布することができる。
【００３５】更に、従来のような塗料と直接接触する回
転部材を使用するものに比べて、本発明のものは回転駆
動部がなくそれに伴い駆動部の潤滑や潤滑部の密封を必
要とするという問題を生じない上に、摩耗部分であるブ
レードはその取替を容易にかつ低コストで行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、サイズプレス方式における塗布装置並
びに下地ロール及びバッキングロールと本発明のブレー
ド組立体との関係を示す略式図。
【図２】サイズプレスに適用された本発明のロッド式塗
布装置の断面図。
【図３】図２のロッド式塗布装置のブレード組立体の部
分分解斜視図。
【図４】サイズプレスに適用された本発明のプロファイ
ル付バーを使用するブレード組立体の断面図。
【符号の説明】
１０ ブレード組立体 １２，３２ 固定部 １４ 下地ロール １６，３０ ブレード ２０ 塗布装置 ２２ 塗料 ２４ バッキングロール ２６ ロッド ４８ 空気管 ５２ バー

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動する下地に塗料を適用する塗布装置
    であって、下地ロールに近接して配された塗布装置のフ
    レームと；前記フレームに取付けられた固定部と；前記
    固定部に取付けられて凸部分を有する剛性の形状部材；
    及び、一端を前記塗布装置のフレームに固定された可撓
    性のブレード；を備え，前記ブレードは、前記形状部材
    の上流の位置から延びて、前記形状部材と前記下地ロー
    ルの間に係合しており、前記ブレードの一部が前記形状
    部材の凸部分の少くとも一部分の曲率にほぼ添うように
    変形され、前記変形されたブレードの部分と前記下地ロ
    ールの間に先細のニップが形成され、かつ、前記ブレー
    ドの上流の容器内にある塗料が前記ニップにおいて前記
    下地ロールに適用されるように構成されてなることを特
    徴とする塗布装置。
  2. 【請求項２】 前記形状部材は前記固定部内に摺動自在
    に配されており、かつ、前記形状部材と前記固定部の間
    には膨脹自在の空気管が配されており、前記空気管は、
    前記下地ロールに対する塗布を制御するべく前記形状部
    材をより強く前記ブレードに押しつけるように膨脹自在
    に構成されてなることを特徴とする請求項１記載の塗布
    装置。
  3. 【請求項３】 前記形状部材は、クロスマシン方向に延
    びる円筒状部分を有して前記下地ロールに対して接近及
    び離隔するように摺動自在に前記固定部に取付けられた
    ロッドハウジング；及び、前記ロッドハウジングと係合
    して前記形状部材の凸部分を形成する円筒状のロッド；
    を備えてなることを特徴とする請求項１記載の塗布装
    置。
  4. 【請求項４】 前記ロッドは圧入により前記ロッドハウ
    ジングと係合してなることを特徴とする請求項３記載の
    塗布装置。
  5. 【請求項５】 前記形状部材は、前記固定部内を摺動自
    在に動く互いに平行な二面と前記形状部材の凸部分を形
    成する凸状部を有して前記固定部内に取付けられた剛性
    のバーを備えてなることを特徴とする請求項１記載の塗
    布装置。
  6. 【請求項６】 前記ブレードは前記形状部材によって２
    ０ｍｍ以内の長さにおいて、変形させられてなることを
    特徴とする請求項１記載の塗布装置。
  7. 【請求項７】 紙ウェブに塗料を適用するサイズプレス
    であって、下地ロールと；前記下地ロールの下流に配さ
    れて前記紙ウェブの通過する前記下地ロールとの第一の
    ニップを形成するバッキングロールと；前記第一のニッ
    プの上流に配された塗布装置のフレームと；前記フレー
    ムに取付けられた固定部と；曲率部分を有して前記固定
    部に取付けられた剛性の形状部材；及び、一端を前記塗
    布装置のフレームに固定された可撓性のブレード；を備
    え，前記ブレードは、前記形状部材の上流の位置から延
    びて、前記形状部材と前記下地ロールの間に係合してお
    り、前記ブレードの一部が前記形状部材の曲率部分の少
    くとも一部分の曲率にほぼ添うように変形され、前記変
    形されたブレードの部分と前記下地ロールの間に先細の
    第二のニップが形成され、かつ、前記ブレードの上流の
    容器内にある塗料が前記第二のニップにおいて前記下地
    ロールに適用され、更に前記第一のニップにおいて前記
    紙ウェブに転移されるように構成されてなることを特徴
    とするサイズプレス。
  8. 【請求項８】 前記形状部材は前記固定部内に摺動自在
    に配されており、かつ、前記形状部材と前記固定部の間
    には少くとも一つの膨脹自在の空気管が配されており、
    前記空気管は、前記下地ロールに対する塗布を制御する
    べく前記形状部材をより強く前記ブレードに押しつける
    ように膨脹自在に構成されてなることを特徴とする請求
    項７記載のサイズプレス。
  9. 【請求項９】 前記形状部材は、クロスマシン方向に延
    びる円筒状の空洞を形成する部分を有して前記下地ロー
    ルに対して接近及び離隔するように摺動自在に前記固定
    部に取付けられたロッドハウジング；及び、前記空洞内
    で前記ロッドハウジングと係合して前記形状部材の曲率
    部分を形成する円筒状のロッド；を備えてなることを特
    徴とする請求項７記載のサイズプレス。
  10. 【請求項１０】 前記ロッドは圧入により前記ロッドハ
    ウジングと係合してなることを特徴とする請求項９記載
    のサイズプレス。
  11. 【請求項１１】 前記形状部材は、前記固定部内を摺動
    自在に動く互いに平行な二面と前記形状部材の曲率部分
    を形成する曲率部を有して前記固定部内に取付けられた
    剛性のバーを備えてなることを特徴とする請求項７記載
    のサイズプレス。
  12. 【請求項１２】 前記ブレードは前記形状部材によって
    ２０ｍｍ以内の長さにおいて、変形させられてなること
    を特徴とする請求項７記載のサイズプレス。
  13. 【請求項１３】 移動する下地に塗料を適用する塗布装
    置であって、下地ロールに近接して配された塗布装置の
    フレームと；曲率を有する凸部分を有する剛性の形状部
    材と；前記形状部材を前記下地ロールに近接して配する
    手段；及び、一端を前記塗布装置のフレームに固定され
    た可撓性のブレード；を備え，前記ブレードは、前記形
    状部材の上流の位置から延びて、前記形状部材と前記下
    地ロールの間に係合しており、前記ブレードの一部が前
    記形状部材の曲率を有する凸部分の少くとも一部分の曲
    率にほぼ添うように変形され、前記変形されたブレード
    の部分と前記下地ロールの間に前記形状部材の凸部分の
    ほぼ下流側縁部において終結する先細のニップが形成さ
    れ、かつ、前記ブレードの上流の容器内にある塗料が前
    記ニップにおいて前記下地ロールに適用されるように構
    成されてなることを特徴とする塗布装置。
  14. 【請求項１４】 前記形状部材は、クロスマシン方向に
    延びる円筒状の空洞を形成する部分を有するロッドハウ
    ジング；及び、前記空洞内で前記ロッドハウジングと係
    合して前記形状部材の凸部分を形成する円筒状のロッ
    ド；を備えてなることを特徴とする請求項１３記載の塗
    布装置。
  15. 【請求項１５】 前記ロッドは圧入により前記ロッドハ
    ウジングと係合してなることを特徴とする請求項１４記
    載の塗布装置。
  16. 【請求項１６】 前記形状部材は、互いに平行な二面と
    前記形状部材の凸部分を形成する曲率部を有する剛性の
    バーを備えてなることを特徴とする請求項１３記載の塗
    布装置。
  17. 【請求項１７】 前記ブレードは前記形状部材によって
    ２０ｍｍ以内の長さにおいて、変形させられてなること
    を特徴とする請求項１３記載の塗布装置。
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