(57)【要約】  回転機構を用いることなく、塗工液が供給される容器を小型化することができる脱泡機を提供する。  塗工液Ｑ中に含まれる気泡を取り除くための脱泡機において、上側に頂部３０ａを有する錐体面３０ｂを有し、この錐体面３０ｂに沿って塗工液Ｑを外側部へ流す上部薄膜形成板３０と、上部薄膜形成板３０の下方に離間して配置され、下側に凹んだロート状に形成され、上部薄膜形成板３０から落下する塗工液Ｑを外側部で受け、下側に向かって傾斜する傾斜面４０ａに沿って塗工液Ｑを流す下部薄膜形成板４０とを備えた。
2010134122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗工液中に含まれる気泡を取り除くための脱泡機において、
上側に頂部を有する錐体面を有し、この錐体面に沿って前記塗工液を外側部へ流す上部薄膜形成板と、
前記上部薄膜形成板の下方に離間して配置され、下側に凹んだロート状に形成され、前記上部薄膜形成板から落下する前記塗工液を外側部で受け、下側に向かって傾斜する傾斜面に沿って前記塗工液を流す下部薄膜形成板と
を備えたことを特徴とする脱泡機。
【請求項２】
前記上部薄膜形成板および下部薄膜形成板を一対とする薄膜形成部を上下に多層構造に設けたことを特徴とする請求項１に記載の脱泡機。
【請求項３】
前記上部薄膜形成板および下部薄膜形成板を真空容器内に収容し、前記塗工液を真空の状態で流下させるようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱泡機。
【請求項４】
前記真空容器内の圧力が５０ｔｏｒｒ〜５ｔｏｒｒの範囲であることを特徴とする請求項３に記載の脱泡機。
【請求項５】
前記上部薄膜形成板の錐体面および前記下部薄膜形成板の傾斜面の傾斜角度を１５度から４５度の間で形成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の脱泡機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料をコーター等に供給する際に塗料内で発生した気泡を除去するための脱泡機に関する。
【背景技術】
【０００２】
製紙工場で製造された紙はそのままの形で使用されることはなく、それを原紙として更に加工を施すことにより所要の目的に適合する製品としての加工紙とする場合が多い。加工紙には種々のものがあるが、その一つに、塗被加工紙がある。塗被加工紙は、原紙の表面に塗工液を塗布させて製造するもので、その装置としてカーテンコータがある。【０００３】
このカーテンコータの給液ヘッドに塗工液を供給する際、この塗工液内に含まれる気泡を除去するための脱泡機が使用される。近年では、コーティング技術の向上に伴い、少量の塗工液で高精度の塗膜を形成することができるようになった。そのため、この気泡を取り除く工程は、薄膜化のために必要なものである。【０００４】
従来の脱泡機は、遠心分離機構を備えているものが主体である。すなわち、容器内で回転する回転板を備え、この回転板から塗工液を容器の側壁に飛散させ、この側壁に当たる押圧力で塗工液中の気泡を除去するものである（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
また、遠心分離を行わない構造としては、容器内に傾斜してなる螺旋状の薄膜形成板を設け、この薄膜形成板に沿って塗工液を流し、長い経路を流れる過程で塗工液中の気泡を取り除くものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００８／０２８７２２号
【特許文献２】特開平１０−３２８５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、遠心分離機構を用いた脱泡機では、回転板を回転させるための動力が必要となる。そのため、モータ等の駆動装置を設ける分だけコスト高となってしまう。また、回転板を回転させるための回転機構を設ける必要がある。そのため、定期的な消耗品（例えば、軸受けなど）の交換が必要となり、コスト高、メンテナンスの手間がかかるという問題がある。【０００８】
他方、螺旋状の薄膜形成板を設ける構造では、気泡を取り除くために長い流下経路が必要となり、脱泡機の容器が大型化してしまうという問題がある。【０００９】
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、回転機構を用いることなく、塗工液が供給される容器を小型化することができる脱泡機を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述課題を解決するため、本発明は、塗工液中に含まれる気泡を取り除くための脱泡機において、上側に頂部を有する錐体面を有し、この錐体面に沿って前記塗工液を外側部へ流す上部薄膜形成板と、前記上部薄膜形成板の下方に離間して配置され、下側に凹んだロート状に形成され、前記上部薄膜形成板から落下する前記塗工液を外側部で受け、下側に向かって傾斜する傾斜面に沿って前記塗工液を流す下部薄膜形成板とを備えたことを特徴とする。【００１１】
また、前記上部薄膜形成板および下部薄膜形成板を一対とする薄膜形成部を上下に多層構造に設けることもできる。【００１２】
さらに、前記上部薄膜形成板および下部薄膜形成板を真空容器内に収容し、前記塗工液を真空の状態で流下させるようにしてもよい。【００１３】
このとき、前記真空容器内の圧力が５０ｔｏｒｒ〜５ｔｏｒｒの範囲にするとよい。【００１４】
さらにまた、前記上部薄膜形成板の錐体面および前記下部薄膜形成板の傾斜面の傾斜角度を１５度から４５度の間で形成することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る脱泡機では、上側に頂部を有する錐体面を有し、この錐体面に沿って前記塗工液を外側部へ流す上部薄膜形成板と、前記上部薄膜形成板の下方に離間して配置され、下側に凹んだロート状に形成され、前記上部薄膜形成板から落下する前記塗工液を外側部で受け、下側に向かって傾斜する傾斜面に沿って前記塗工液を流す下部薄膜形成板とを備えているので、上部薄膜形成板と下部薄膜形成板とによって塗工液が流れる経路を長く確保することができると共に、塗工液を落下させて下部薄膜形成板に当接させることによって塗工液に圧力を加えて気泡を除去することができる。そのため、遠心分離機構等を使用する必要がなくなり、コスト高とならず、メンテナンスの手間がかからないようにすることができる。【００１６】
また、上述した２つの除去工程を１つの脱泡機に組み入れることで、塗工液を傾斜に沿って流下させることのみで気泡の除去を行う装置と比較して流下経路を短くすることができ、脱泡機の容器が必要以上に大きくならない。そのため、脱泡機の外形を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る脱泡機の側部断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る脱泡機の側部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る脱泡機について、図面を用いて詳細に説明する。なお、従来構造と同一のものは同一の符号を付して説明する。
【００１９】
図１は、脱泡機１の概要を示すものであり、その側部断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【００２０】
脱泡機１は、塗工液Ｑが供給される容器１０と、この容器１０内に設けられた薄膜形成部２０とを備えている。なお、図１に示す脱泡機１では、薄膜形成部２０を上下に３層構造に配置したものを例示している。
【００２１】
容器１０は、図１に示すように、上側に開口を有する有底円筒状の下側容器部１０ａと、この上側の開口を塞ぐ円板状の蓋部１０ｂとで構成されている。この下側容器部１０ａと蓋部１０ｂとを組み付けた状態では、容器１０内を真空状態に保持することができる真空容器として機能する。
【００２２】
蓋部１０ｂの円板状の中心部分には、上下に移動可能な供給パイプ１１が設けられている。この供給パイプ１１は、容器１０内へ塗工液Ｑを供給するための供給口として機能している。
【００２３】
また、下側容器部１０ａの底面１２の中央部分には、排出パイプ１３が設けられている。この排出パイプ１３は、脱泡後の塗工液Ｑを排出するための排出口として機能している。
【００２４】
一方、薄膜形成部２０は、図１に示すように、上部薄膜形成板３０と、下部薄膜形成板４０とで一対に構成されている。なお、本実施の形態では、薄膜形成部２０が上下に３層構造に構成されているが、３層構造に限定するものではなく、２層或いは４層以上であってもかまわない。さらには、脱泡の機能が十分であれば、単層構造であってもかまわない。
【００２５】
上部薄膜形成板３０は、上側に頂部３０ａを有し、側面が外周側の斜め下側に向かって傾斜する円錐面３０ｂ（錐体面）を有するように形成されている。この頂部３０ａは、上述した供給パイプ１１の鉛直下方に配置されており、供給パイプ１１から供給された塗工液Ｑが頂部３０ａから円周方向の全体に均等に流れるようになっている。また、供給パイプ１１は、その位置を上下に移動させることによって、上部薄膜形成板３０との間の隙間を変更して塗工液Ｑが円周方向の全体に均一に流れるように調整することができるようになっている。
【００２６】
また、円錐面３０ｂの外周に位置する下側縁部には、下部薄膜形成板４０に向かって下方に延びる案内壁３１が周方向に連続する態様で設けられている。この案内壁３１は、円錐面３０ｂに沿って斜め下側に流れ落ちてきた塗工液Ｑを確実に下部薄膜形成板４０に落下（滴下）させるように塗工液Ｑを誘導する機能を果たしている。
【００２７】
下部薄膜形成板４０は、図１に示すように、上部薄膜形成板３０の下方に離間して配置されている。この下部薄膜形成板４０は、下側に凹んだロート状に形成されており、下部薄膜形成板４０の上面視における直径は、上部薄膜形成板３０の直径よりも大きく形成されている。また、下部薄膜形成板４０の外周に位置する上側縁部には、塗工液Ｑがロート形状の外部に漏れないようにするための縦壁４１が設けられている。これにより、案内壁３１から下側に落下した塗工液Ｑは、案内壁３１よりも半径外側方向に位置する下部薄膜形成板４０の外側部で受けられ、ロート状の内側に流れ込むようになる。
【００２８】
下部薄膜形成板４０は、そのロート形状の中心に向かって下側に傾斜する傾斜面４０ａを有しており、塗工液Ｑはこの傾斜面に沿って斜め下側へ流下するようになる。また、ロート状の下側の最下点には、排出パイプ４２が設けられている。塗工液Ｑは、この排出パイプ４２から下部薄膜形成板４０の外に流出する。
【００２９】
上部薄膜形成板３０と下部薄膜形成板４０とは、４本の接続パイプ５０によって連結されている。この連結パイプ５０は、図２に示すように、円周方向に約９０度の間隔をあけて設けられている。この連結パイプ５０は、図示を省略するねじ等の締結構造によってその接続長さを自由に調整できるようになっている。また、この締結構造によって、上部薄膜形成板３０と下部薄膜形成板４０とを自由に分解／組み立てすることが可能な構造にしている。
【００３０】
これらの円錐面３０ｂおよび傾斜面４０ａの傾斜角度は、流量に対して塗工液Ｑが十分に流れるようにする必要がある。また、気泡が除去されやすい膜厚まで塗工液Ｑを薄くする必要がある。すなわち、（流量  ＝  円錐面３０ｂおよび傾斜面４０ａの面積  ×  円錐面３０ｂおよび傾斜面４０ａ上を流れる塗工液Ｑの膜厚）と定義し、塗工液Ｑの膜厚が０．１ｍｍから１０ｍｍの範囲に設定する。そのため、これらの傾斜角度を１５度〜４５度の範囲で設定できるようにしている。また、上部薄膜形成板３０および下部薄膜形成板４０を締結構造で交換可能にすることで、傾斜角度の異なる上部薄膜形成板３０および下部薄膜形成板４０を自由に選択して使用でき、塗工液Ｑの流量や粘度等に合わせて最適な傾斜角度の薄膜形成部２０を構成できるようにしている。
【００３１】
また、上部薄膜形成板３０と下部薄膜形成板４０とで一対に構成された薄膜形成部２０は、接続パイプ６０でそれぞれ上下に連結可能に構成されている。この接続パイプ６０も、接続パイプ５０と同様に、図示を省略するねじ等の締結構造によってその接続長さを自由に調整できるようになっている。また、この締結構造によって、それぞれの薄膜形成部２０を自由に分解／組み立てすることが可能な構造にすることで、薄膜形成部２０の層数を最適な数で構成できるようにしている。
【００３２】
他方、容器１０は、図１に示すように、真空ポンプ７０と配管によって接続されている。これにより、容器１０内部の空気を真空ポンプ７０で吸引することによって、容器１０の内部空間Ｓを真空状態にしている。なお、本明細書では、真空状態とは、容器の内部圧力が、５０ｔｏｒｒ〜５ｔｏｒｒの範囲をいい、図示しない制御装置からの信号に基づいて、この圧力範囲内で内部圧力を自由に設定できるようにしている。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態に係る脱泡機１の作用について図１を用いて説明する。
【００３４】
真空ポンプ７０を用いて容器１０内を真空状態にした後に、塗工液Ｑを脱泡機１に供給する。供給パイプ１１から供給された塗工液Ｑは、まず、容器１０内の最上部に位置する薄膜形成部２０に供給される。より詳細には、塗工液Ｑは、上部薄膜形成板３０の頂部３０ａの位置に流れ込み、円周方向に均等に分散して円錐面３０ｂに沿って外方斜め下側へ流れ落ちる。このとき、塗工液Ｑは、流れ落ちる長さに比例して塗工液Ｑの膜厚が薄くなる。塗工液Ｑ内に存在する気泡は、塗工液Ｑの膜厚が薄くなると、塗工液Ｑの外面に表出し易くなる。そのため、塗工液Ｑ内から気泡が除去されるようになる。これにより、１次的な脱泡工程が得られる。
【００３５】
円錐面３０ｂの下側縁部まで流れ落ちた塗工液Ｑは、案内壁３１によって導かれ、下部薄膜形成板４０へと塗工液Ｑの自重によって落下する。このとき、塗工液Ｑは下部薄膜形成板４０の傾斜面４０ａに当たり、その当接の圧力によって内部の気泡が塗工液Ｑ内から除去されるようになる。これにより、２次的な脱泡工程を得られる。
【００３６】
さらに、塗工液Ｑは下部薄膜形成板４０の傾斜面４０ａに沿って内方斜め下側へ流れ落ちる。これにより、上述した１次的な脱泡工程と同様に、塗工液Ｑ内からさらに気泡が除去されるようになる。これにより、３次的な脱泡工程を得られる。
【００３７】
そして、３層構造によって、上述した１〜３次的な脱泡工程が３度繰り返され、塗工液Ｑ中の気泡がさらに除去される。脱泡された塗工液Ｑは、排出パイプ１３から脱泡機１の外側に排出され、図示しないカーテンコータの給液ヘッド等へと送られる。
【００３８】
また、塗工液Ｑの種類や粘度によって、気泡の除去が十分でない場合には、傾斜角度の異なる上部薄膜形成板３０および／または下部薄膜形成板４０に交換して脱泡を行う。また、必要に応じて、薄膜形成部２０の積層構造の層数を選定して、上述した１〜３次的な脱泡効果を複数回得られるようにする。
【００３９】
本発明の実施の形態に係る脱泡機によれば、上側に頂部３０ａを有する円錐面３０ｂを有し、この円錐面３０ｂに沿って塗工液Ｑを外側部へ流す上部薄膜形成板３０と、上部薄膜形成板３０の下方に離間して配置され、下側に凹んだロート状に形成され、上部薄膜形成板３０から落下する塗工液Ｑを外側部で受け、下側に向かって傾斜する傾斜面４０ａに沿って塗工液Ｑを流す下部薄膜形成板４０とを備えているので、上部薄膜形成板３０と下部薄膜形成板４０とによって塗工液Ｑが流れる経路を長く確保することができると共に、塗工液Ｑを落下させて下部薄膜形成板４０に当接させることによって塗工液Ｑに圧力を加えて気泡を除去することができる。そのため、遠心分離機構等を使用する必要がなくなり、コスト高とならず、メンテナンスの手間がかからないようにすることができる。また、上述した２つの除去工程を１つの脱泡機に組み入れることで、塗工液Ｑを傾斜に沿って流下させることのみで気泡の除去を行う装置と比較して流下経路を短くすることができ、脱泡機の容器１０が必要以上に大きくならない。そのため、脱泡機１の外形を小さくすることができる。
【００４０】
また、上部薄膜形成板３０および下部薄膜形成板４０を一対とする薄膜形成部２０を上下に多層構造に設けているので、より高い脱泡効果を得ることができる。特に、塗工液Ｑの種類や粘度等に合わせて、多層構造の層数を選択することで、より効率よく塗工液Ｑから気泡を除去することができる。
【００４１】
さらに、上部薄膜形成板３０および下部薄膜形成板４０を真空容器１０内に収容し、塗工液Ｑを真空の状態（圧力が５０ｔｏｒｒ〜５ｔｏｒｒの範囲）で流下させているので、塗工液Ｑ内の気泡に作用する外部圧力が小さくなり、気泡が割れ（破裂）やすくなる。そのため、より効果的に塗工液Ｑ中の気泡を除去することができる。
【００４２】
また、上部薄膜形成板３０の円錐面３０ｂおよび下部薄膜形成板４０の傾斜面４０ａの傾斜角度を１５度から４５度の間で形成し、自由に交換可能に構成しているので、塗工液Ｑの種類や粘度等によって傾斜角度を自由に選定することができ、より効率よく気泡の除去を行うことができる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態に係る脱泡機について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
【００４４】
例えば、本実施の形態では、薄膜形成部２０を３層構造にしているが、図３に示すように、上部薄膜形成板３０と下部薄膜形成板４０との間隔を大きくして、２層構造にして脱泡機１００を構成することもできる。すなわち、本願で説明した脱泡機１は、１次および３次的な脱泡工程と、２次的な脱泡工程とを合わせて行うものである。そのため、１、３次的工程の流下経路を短くしても、２次工程での脱泡効果を高めることでその代替ができる。２次工程では、塗工液Ｑが傾斜面４０ａに当接する圧力を利用して脱泡効果を得ているので、この圧力が高いとより大きな効果を得られる。すなわち、落下距離を長くとることで、２次工程の効果をより大きくし、薄膜形成部２０の積層構造の層数を減らすものである。
【００４５】
また、本実施の形態では、上部薄膜形成板３０が円錐面３０ｂを有するように構成しているが、円錐状に限定されるものではない。すなわち、上部薄膜形成板を四角等の角錐状に形成し、側面を角錐面（円錐面、角錐面を総称して錐体面とよぶ）として構成することもできる。これによっても、塗工液Ｑを錐体面に沿って流れ落ちるようにすることで、塗工液Ｑ中の気泡を除去することができる。
【００４６】
同様に、下部薄膜形成板４０もロート状としたが、円錐形状に限定するものではなく、傾斜面４０ａが錐体面と同じ形状で構成することもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１，１００  脱泡機
１０  容器
１０ａ  下側容器部
１０ｂ  蓋部
１１  供給パイプ
１２  底面
１３  排出パイプ
２０  薄膜形成部
３０  上部薄膜形成板
３０ａ  頂部
３０ｂ  円錐面（錐体面）
３１  案内壁
４０  下部薄膜形成板
４０ａ  傾斜面
４１  縦壁
４２  排出パイプ
５０  接続パイプ
６０  接続パイプ
Ｑ  塗工液
【図１】
2010134122.tif 000003
【図２】
2010134122.tif 000004
【図３】
2010134122.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月21日(2009.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗工液中に含まれる気泡を取り除くための脱泡機において、
上側に頂部を有する錐体面を有し、この錐体面に沿って前記塗工液を外側部へ流す上部薄膜形成板と、
前記上部薄膜形成板の下方に離間して配置され、下側に凹んだロート状に形成され、前記上部薄膜形成板から落下する前記塗工液を外側部で受け、下側に向かって傾斜する傾斜面に沿って前記塗工液を流す下部薄膜形成板と、
前記上部薄膜形成板および前記下部薄膜形成板を接続し、その接続長さを自由に調整可能な接続パイプと
を備えたことを特徴とする脱泡機。
【請求項２】
前記上部薄膜形成板および下部薄膜形成板を一対とする薄膜形成部を上下に多層構造に設けたことを特徴とする請求項１に記載の脱泡機。
【請求項３】
前記上部薄膜形成板および下部薄膜形成板を真空容器内に収容し、前記塗工液を真空の状態で流下させるようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱泡機。
【請求項４】
前記真空容器内の圧力が５０ｔｏｒｒ〜５ｔｏｒｒの範囲であることを特徴とする請求項３に記載の脱泡機。
【請求項５】
前記上部薄膜形成板の錐体面および前記下部薄膜形成板の傾斜面の傾斜角度を１５度から４５度の間で形成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の脱泡機。
【国際調査報告】
2010134122.tif 000006
2010134122.tif 000007
2010134122.tif 000008
2010134122.tif 000009