カーテン塗工装置
【課題】塗料の調質に起因する作業の繁雑化や生産効率の低下を未然に防止し得るカーテン塗工装置の提供する。
【解決手段】塗料のカーテン幕における幅寸法を規制するエッジガイドを備え、塗料をウェブの表面にインボードコーティングし得るカーテンヘッドと、カーテンヘッドに接続された塗料用の配管を備え、該配管を介してベース塗料をカーテンヘッドに供給する塗料ラインと、塗料ラインの配管に接続された調質剤用の配管を備え、該配管を介して調質剤を塗料ラインにおける塗料用の配管に供給する調質剤ラインとを具備し、さらに塗料ラインにおける塗料用の配管に設置され、該配管を流通するベース塗料と、調質剤ラインの配管から供給された調質剤とを混ぜ合わせて、塗料を生成するための混合手段を具備する。
【解決手段】塗料のカーテン幕における幅寸法を規制するエッジガイドを備え、塗料をウェブの表面にインボードコーティングし得るカーテンヘッドと、カーテンヘッドに接続された塗料用の配管を備え、該配管を介してベース塗料をカーテンヘッドに供給する塗料ラインと、塗料ラインの配管に接続された調質剤用の配管を備え、該配管を介して調質剤を塗料ラインにおける塗料用の配管に供給する調質剤ラインとを具備し、さらに塗料ラインにおける塗料用の配管に設置され、該配管を流通するベース塗料と、調質剤ラインの配管から供給された調質剤とを混ぜ合わせて、塗料を生成するための混合手段を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送されるウェブの表面に塗料のカーテン膜を供給することで、上記ウェブの表面に塗料を塗布するよう構成したカーテン塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ウェブ(基材)の表面に塗料を塗布して、アート紙やコート紙等の印刷用紙(塗工紙)を製造する装置の１つに、塗料を供給したカーテンヘッドにおいて塗料のカーテン膜を形成し、搬送されるウェブの表面に上記塗料のカーテン膜を供給することで、上記ウェブの表面に塗料を塗布するよう構成したカーテン塗工装置が提供されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
図３は、従来のカーテン塗工装置の一例を示しており、このカーテン塗工装置Ａは、配管ａを通って供給された塗料Ｃを貯留する供給タンクＴを有し、この供給タンクＴに貯留された塗料Ｃは、ポンプＰ１の設置された配管ｂを通って脱泡機Ｄに供給され、この脱泡機Ｄにおいて脱泡処理の施された塗料Ｃは、ポンプＰ２の設置された配管ｃを通り、クッションチャンバＥおよびフィルターＦを介してカーテンヘッドＨに供給される。
【０００４】
ここで、上記カーテン塗工装置Ａは、既知のＤＦコーター(Direct-Fountain-Coater)であり、搬送されるウェブＷの上方に配設された上記カーテンヘッドＨは、、ウェブＷの幅方向に延びるチャンバー(図示せず)を有するヘッド部と、上記チャンバーと連通して下方に開放するスロット(図示せず)を有するノズル部とを具備している。
【０００５】
上記カーテンヘッドＨのチャンバー(図示せず)に供給された塗料Ｃは、スロット(図示せず)を通過する際、ウェブＷの幅方向に展開する塗料Ｃのカーテン幕Ｖに形成され、搬送されるウェブＷに対して上記カーテン幕Ｖを供給することにより、ウェブＷの表面に塗料Ｃが連続して塗布される。
【０００６】
上記塗料Ｃのカーテン幕Ｖは、搬送されるウェブＷよりも幅広に形成されており、ウェブＷに対する塗工作業中、カーテン膜Ｖを形成する塗料Ｃの一部は、ウェブＷの側縁部から流れ落ち、上記ウェブＷを挟んでカーテンヘッドＨの下方に設置された戻りパンＲによって回収される。
【０００７】
上記戻りパンＲによって回収された塗料Ｃは、配管ｄを通って供給タンクＴに送り込まれ、こののち、配管ａを介して供給された塗料Ｃと混合され、以下、供給タンクＴ→脱泡機Ｄ→カーテンヘッドＨ→戻りパンＲ→供給タンクＴの間を、繰り返し循環しながら使用に供されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、塗工紙の一例である印刷用紙を製造する場合、上記ウェブＷの塗工に使用される「塗料」は、カオリンクレーや炭酸カルシウム等の白色顔料と、澱粉やラテックス(ＳＢＲ)等のバインダーとを混合して成る「ベース塗料」に、着色剤や添加剤等の「調質剤」を混合することによって作成され、製造しようとする印刷用紙の仕様に合わせて、「ベース塗料」に対する「調質剤」の混合比を調整することで、「塗料」における色彩や物性等の“調質”が行われることとなる。
【００１０】
ここで、従来のカーテン塗工装置Ａでは、上述した如く、塗料Ｃが供給タンクＴ→脱泡機Ｄ→カーテンヘッドＨ→戻りパンＲ→供給タンクＴの間を繰り返し循環しているため、同一のカーテン塗工装置Ａを用いて、例えば色彩の異なる印刷用紙を製造する場合、すなわち異なる色彩に“調質”された「塗料」を使用する場合には、以前の「塗料」との混濁を未然に防ぐ目的で、塗料ラインの全体を洗浄(フラッシング)する必要がある。
【００１１】
このため、従来のカーテン塗工装置においては、塗料を調質する毎に煩雑な洗浄作業を強いられることとなり、また洗浄作業中はカーテン塗工装置の稼働を停止せざるを得ず、もって塗工紙の生産効率の大幅な低下を招く不都合があった。
【００１２】
本発明は上記実状に鑑みて、塗料の調質に起因する作業の繁雑化や生産効率の低下を未然に防止し得るカーテン塗工装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するべく、本発明に関わるカーテン塗工装置は、搬送されるウェブの表面に塗料のカーテン膜を供給し、ウェブの表面に塗料を塗布するカーテン塗工装置において、塗料のカーテン幕における幅寸法を規制するエッジガイドを備え、塗料をウェブの表面にインボードコーティングし得るカーテンヘッドと、カーテンヘッドに接続された塗料用の配管を備え、該配管を介してベース塗料をカーテンヘッドに供給するための塗料ラインと、塗料ラインの配管に接続された調質剤用の配管を備え、該配管を介して調質剤を塗料ラインにおける塗料用の配管に供給するための調質剤ラインとを具備し、さらに塗料ラインにおける塗料用の配管に設置され、該配管を流通するベース塗料と、調質剤ラインの配管から供給された調質剤とを混ぜ合わせて、塗料を生成するための混合手段を具備して成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に関わるカーテン塗工装置においては、カーテンヘッドがエッジガイドを備えるため、塗料(およびベース塗料)をウェブの表面にインボードコーティングし得ることと併せ、ベース塗料をカーテンヘッドに供給するための塗料ラインと、該塗料ラインの塗料用の配管に調質剤を供給する調質剤ラインとを、互いに別々の配管システムから構成したことにより、カーテンヘッドからウェブに供給されたベース塗料は勿論、ベース塗料と調質剤とを混ぜ合わせて生成した塗料も、上記塗料ラインを繰り返し循環することはなく、もって塗料を調質する毎に上記塗料ラインの全体を洗浄する必要は生じない。
【００１５】
このように、本発明に関わるカーテン塗工装置によれば、塗料を調質する毎に、塗料ラインに対する煩雑な洗浄作業を強いられることがなく、さらに、塗料を調質した際には、塗料ラインを動作させた状態のまま、調質剤ラインのみを洗浄すれば済むので、装置全体を停止させることなく塗料を連続して塗工することができ、もってカーテン塗工装置を停止させた場合に生じる、生産効率の低下を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るカーテン塗工装置の実施例を示す概念的な全体図。
【図２】(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、図１のカーテン塗工装置における調質剤ラインの動作態様を示す概念図。
【図３】従来のカーテン塗工装置を示す概念的な全体図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明に係るカーテン塗工装置の構成について、実施例を示す図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係るカーテン塗工装置の実施例を示しており、この実施例のカーテン塗工装置１は、アート紙やコート紙等、代表的な塗工紙の一例である印刷用紙の製造に供される装置である。
【００１９】
ここで、上記カーテン塗工装置１の稼働に際して使用される「塗料」は、「ベース塗料」に「調質剤」を混合して作成され、上記「ベース塗料」と「調質剤」との混合比を調整することにより、「塗料」における色彩や物性等の調質が行われる。
【００２０】
上記「塗料」の主要素である「ベース塗料」は、カオリンクレーや炭酸カルシウム等の白色顔料と、澱粉やラテックス(ＳＢＲ)等のバインダーとを混合して成り、通常は上述の如く「調質剤」を混合することで「塗料」を構成しているが、ウェブ(基材)の表面に「ベース塗料」のみを塗工して製品(印刷用紙)とする場合もある。
【００２１】
一方、上記「塗料」の副要素である「調質剤」とは、“着色剤”や“添加剤”等を指しており、上記“着色剤”としては主に着色用の顔料や染料が用いられ、この実施例においてはスラリー状の着色顔料が採用されており、これら“着色剤”の「ベース塗料」に対する混合比を調整することによって、所望する色彩に「塗料」を調質(調色)することができる。
【００２２】
また、上記“添加剤”としては、レベリング剤、スリップ剤、可塑剤、増粘剤、界面活性剤、乳化剤、乾燥剤等が採用され、これら“添加剤”の「ベース塗料」に対する混合比を調整することによって、所望する物性に「塗料」を調質することができる。
【００２３】
一方、実施例におけるカーテン塗工装置１は、既知のＤＦコーター(Direct-Fountain-Coater)であって、後に詳述するカーテンヘッド１０、塗料ライン２０、着色ライン(調質剤ライン)３０、およびスタティックミキサー(混合手段)４０等を具備している。
【００２４】
上記カーテンヘッド１０は、搬送されるウェブＷの上方に配設され、周知の如く、ヘッド部のチャンバーに供給された塗料が、ノズル部のスロットを通過することにより、ウェブＷの幅方向に展開するカーテン幕Ｖを形成するものである。
【００２５】
さらに、上記カーテンヘッド１０には、塗料のカーテン幕Ｖにおける幅寸法を規制するための、既知のエッジガイド１０ｇ、１０ｇが設置されており、これらエッジガイド１０ｇ、１０ｇの機能によって、塗料はウェブＷの表面に対してインボードコーティングされる。
【００２６】
上記塗料ライン２０は、ベース塗料Ｃｂをカーテンヘッド１０に供給するためのライン(配管システム)であり、この実施例においては、後述する如く塗料用の配管２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、ポンプＰＩ、ＰII、供給タンク２２、脱泡機２３、クッションチャンバ２４、フィルター２５等を具備している。
【００２７】
上述した塗料ライン２０において、配管２１ａを通って供給タンク２２に貯留されたベース塗料Ｃｂは、ポンプＰＩの設置された配管２１ｂを通って脱泡機２３に供給され、この脱泡機２３において脱泡処理が施されたベース塗料Ｃｂは、ポンプＰIIの設置された配管２１ｃを通って、クッションチャンバ２４およびフィルター２５を介し、最終的にスタティックミキサー４０を介してカーテンヘッド１０に供給される。
【００２８】
一方、上記着色ライン(調質剤ライン)３０は、基本的に“着色剤”や“添加剤”等の調質剤を、上述した塗料ライン２０に供給するためのライン(配管システム)であり、この実施例においては、“着色剤”であるスラリー状の着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３、詳しくは、それぞれ三原色(シアン、マゼンタ、イエロー)のうちの一色を有する着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３を、塗料ライン２０に供給するものであって、後述する調質剤用の配管３１ａ、供給タンクｔ１、ｔ２、ｔ３、ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３、供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３等を具備している。
【００２９】
なお、上述した実施例では、着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３を、それぞれ三原色のうちの一色としたが、製造しようとする塗工紙の仕様(要求される色彩)によっては、例えば、黄色、赤色、茶色等のように、上述した三原色以外の様々な色の着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３を使用し得ることは勿論であり、実施例に何ら限定されるものでないことは言うまでもない。
【００３０】
上記着色ライン３０における配管３１ａは、上述した塗料ライン２０の配管２１ｃに接続されており、さらに上記着色ライン３０の配管３１ａには、着色顔料ｐ１を貯留する供給タンクｔ１が、ポンプＰ１と供給バルブｖ１を介して接続され、着色顔料ｐ２を貯留する供給タンクｔ２が、ポンプＰ２と供給バルブｖ２を介して接続され、着色顔料ｐ３を貯留する供給タンクｔ３が、ポンプＰ３と供給バルブｖ３を介して接続されている。
【００３１】
また、上記着色ライン３０の配管３１ａには、上述した供給タンクｔ１〜ｔ３に対する上流側(図中の右方側)に、水入口側の洗浄用バルブｖｉが設置されているとともに、供給タンクｔ１〜ｔ３に対する下流側(図中の左方側)には、排水管３１ｂの接続された三方弁から成る水出口側の洗浄用バルブｖｏが設置されている。
【００３２】
さらに、上述した塗料ライン２０における配管２１ｃには、着色ライン３０における配管３１ａの接続箇所と上記カーテンヘッド１０との間に、塗料ライン２０の配管２１ｃを流通するベース塗料Ｃｂと、着色ライン３０の配管３１ａから供給された供給された着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３とを混ぜ合わせるための、既存の混合手段の１つであるスタティックミキサー４０が設置されている。
【００３３】
上述した如きカーテン塗工装置１の稼働時において、図２(ａ)に示す如く、着色ライン３０の供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３、および洗浄用バルブｖｉ、ｖｏを閉じた状態では、塗料ライン２０に対する着色ライン３０の接続(連通)が絶たれ、これにより、上記塗料ライン２０から供給されたベース塗料Ｃｂのみが、カーテンヘッド１０(図１参照)に送り込まれるため、搬送されるウェブＷの表面には、着色の為されていないベース塗料Ｃｂが連続して塗工されることとなる。
【００３４】
ここで、上述した如く、カーテンヘッド１０がエッジガイド１０ｇ、１０ｇを具備していることで、ベース塗料ＣｂはウェブＷの表面に対してインボードコーティングされ、このようにインボードコーティングが為されることにより、ウェブＷの側縁部から上記ベース塗料Ｃｂの一部が流れ落ちることはない。
【００３５】
すなわち、本発明に係るカーテン塗工装置１、詳しくは、該カーテン塗工装置１を構成する塗料ライン２０においては、図３に示した従来のカーテン塗工装置Ａの如き、回収した塗料を供給タンクに戻すことも、ましてや回収した塗料を循環させて繰り返し使用することもしてはいない。
【００３６】
上述の如く、ウェブＷに対して塗料ライン２０からのベース塗料Ｃｂを塗工している状況において、図２(ｂ)に示す如く、着色ライン３０の供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３を開けるともに、排水管３１ｂを閉じて配管３１ａを開けるよう水出口側の洗浄用バルブｖｏを動作させることで、供給タンクｔ１〜ｔ３に貯留された着色顔料ｐ１〜ｐ３が、矢印ｃ１〜ｃ３に示す如く配管３１ａに流入し、次いで塗料ライン２０の配管２１ｃへ流入する。
【００３７】
ここで、各ポンプＰ１〜Ｐ３の動作を制御して、各着色顔料ｐ１〜ｐ３の流量を調整するとともに、これら着色顔料ｐ１〜ｐ３と、配管２１ｃを流れるベース塗料Ｃｂとを、スタテックミキサー(混合手段)４０において混ぜ合わせることで、所望の色彩に調色(調質)された塗料Ｃが生成される。
【００３８】
上記塗料Ｃは、スタテックミキサー４０を通過したのち、カーテンヘッド１０(図１参照)に供給され、このカーテンヘッド１０によって、搬送されるウェブＷの表面には、上述した如く所望の色彩に調色(調質)された塗料Ｃが連続して塗工されることとなる。
【００３９】
一方、上述の如く、所望の色彩に調色(調質)した塗料Ｃを、ウェブＷの表面に塗工している状況から、上記塗料Ｃの色彩を変更する場合には、先ず、着色顔料ｐ１〜ｐ３によるベース塗料Ｃｂの着色を停止させる必要がある。
【００４０】
すなわち、図２(ｃ)に示す如く、着色ライン３０の供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３を閉じ、排水管３１ｂを開けて配管３１ａを閉じるよう水出口側の洗浄用バルブｖｏを動作させ、さらに各ポンプＰ１〜Ｐ３の動作を停止させることで、塗料ライン２０から供給されたベース塗料Ｃｂのみが、スタティックミキサー４０を介してカーテンヘッド１０(図１参照)に送り込まれ、約３０秒〜１分経過したのち、着色されていないベース塗料Ｃｂのカーテン膜Ｖが形成されることとなる。
【００４１】
次いで、今までの塗料Ｃと新たな塗料Ｃとの混濁を防止する目的で、図２(ｃ)に示す如く、水入口側の洗浄用バルブｖｉを開けて、配管３１ａに矢印ｗで示す如く水を注入するとともに、洗浄用バルブｖｏを介して排水管３１ｂから矢印ｗで示す如く水を排出させ、上記着色ライン３０における調質剤用の配管３１ａを水によって洗浄(フラッシング)する。
【００４２】
このように、着色ライン３０の配管３１ａを洗浄したのち、先に図２(ｂ)を示して詳述した如く、上記配管３１ａからの流量を調整した各着色顔料ｐ１〜ｐ３と、配管２１ｃを流れるベース塗料Ｃｂとを、スタテックミキサー(混合手段)４０において混ぜ合わせることで、所望の色彩に調色(調質)された塗料Ｃを生成し、この塗料Ｃをカーテンヘッド１０(図１参照)に供給することにより、搬送されるウェブＷの表面には、以前の塗料Ｃとは異なる新たな色彩に調色(調質)された塗料Ｃが、連続して塗工されることとなる。
【００４３】
上述した如く、実施例のカーテン塗工装置１においては、カーテンヘッド１０がエッジガイド１０ｇ、１０ｇを備えるために、塗料Ｃ(およびベース塗料Ｃｂ)をウェブＷの表面にインボードコーティングし得ることと併せ、ベース塗料Ｃｂをカーテンヘッド１０に供給する塗料ライン２０と、該塗料ライン２０の塗料用の配管２１ｃに着色顔料(調質剤)ｐ１〜ｐ３を供給する着色ライン(調質剤ライン)３０とを、互いに別々のライン(配管システム)から構成していることより、カーテンヘッド１０において塗料Ｃ(およびベース塗料Ｃｂ)がウェブＷにインボードコーティングされる、すなわち余剰の塗料Ｃ(およびベース塗料Ｃｂ)がウェブＷから流れ落ちることなく塗工されるため、カーテンヘッド１０からウェブＷに供給されたベース塗料Ｃｂは勿論、ベース塗料Ｃｂと着色顔料(調質剤)ｐ１〜ｐ３とを混ぜ合わせて生成した塗料Ｃも、上記塗料ライン２０を繰り返し循環することは起こり得ない。
【００４４】
すなわち、ベース塗料Ｃｂと着色顔料(調質剤)ｐ１〜ｐ３とを混ぜ合わせて生成した塗料Ｃは、塗料ライン２０を繰り返し循環することがないので、塗料Ｃを調質する毎に新旧の塗料Ｃが混濁することを防止するべく、上記塗料ライン２０に対して煩雑な洗浄作業を実施する必要は生じない。
【００４５】
さらに、塗料ライン２０と着色ライン(調質剤ライン)３０とを、互いに別々のライン(配管システム)から構成したことにより、塗料Ｃを調質した場合においては、上記塗料ライン２０を動作させた状態のまま、着色ライン(調質剤ライン)３０のみを洗浄すれば良く、装置全体を停止させることなく塗料Ｃを連続して塗工し得るので、カーテン塗工装置１を停止させた場合に生じる生産効率の低下を未然に防止することができる。
【００４６】
このように、実施例に関わるカーテン塗工装置１によれば、塗料Ｃの調質に起因する、作業の繁雑化や生産効率の低下を未然に防止することが可能となる。
【００４７】
ところで、上述した実施例においては、「塗料」の要素である「調質剤」としての“着色剤”の量を調整して、「塗料」の色彩を調質(調色)する場合について例示したが、「調質剤」としての“添加剤”の量を調整して、粘性の適正化等、「塗料」の物性を調質する場合においても、上述した実施例と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００４８】
また、実施例のカーテン塗工装置１においては、「調質剤」を構成する“着色剤”としてスラリー状の着色顔料、すなわち顔料系の“着色剤”を採用しているが、例えば液状の染色インク等、いわゆる染料系の“着色剤”をも採用し得ることは勿論である。
【００４９】
また、上述した実施例のカーテン塗工装置では、着色ライン(調質剤ライン)における調質剤用の配管に、３個の供給タンクを接続しているが、例えば、製造される塗工紙の色彩が単一の場合には、上記調質剤用の配管に１個の供給タンクが接続されていれば十分であり、すなわち、製造しようとする塗工紙の仕様に基づく調質剤(“着色剤”や“添加剤”)の種類数に従って、着色ラインに設置される供給タンクの個数は、少なくとも１個以上の任意に数に設定することができ、何ら実施例の構成に限定されるものでないことは勿論である。
【００５０】
また、上述した実施例においては、アート紙やコート紙等、代表的な印刷用紙の製造に供されるカーテン塗工装置を例示したが、本発明に係るカーテン塗工装置は、例えばインクジェット用紙、あるいは感熱用紙、カーボンレス用紙、さらには感圧紙、板紙等、様々な用紙を製造する場合においても、有効に適用し得る装置であることは言うまでもない。
【００５１】
因みに、上記各用紙の製造に使用される「塗料」が、インクジェット用紙の場合、多孔質体＋顔料＋バインダー等を含んで成り、感熱用紙の場合、ロイコ染料＋顕色剤＋バインダー等を含んで成り、カーボンレス用紙の場合、上記感熱用紙に使用される「塗料」に近似した構成で染料カプセルを含んで成ることは既知である。
【符号の説明】
【００５２】
１…カーテン塗工装置、
１０…カーテンヘッド、
１０ｇ…エッジガイド、
２０…塗料ライン、
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ…塗料用の配管、
２２…供給タンク、
２３…脱泡装置、
２４…クッションチャンバー、
２５…フィルター、
３０…着色ライン(調質剤ライン)、
３１ａ…調質剤用の配管、
３１ｂ…排水管、
ｔ１、ｔ２、ｔ３…供給タンク、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…ポンプ、
ｖ１、ｖ２、ｖ３…供給バルブ、
ｖｉ、ｖｏ…洗浄用バルブ、
４０…スタティックミキサー(混合手段)、
Ｃ…塗料、
Ｃｂ…ベース塗料、
ｐ１、ｐ２、ｐ３…着色顔料(着色剤：調質剤)、
Ｖ…カーテン膜、
Ｗ…ウェブ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送されるウェブの表面に塗料のカーテン膜を供給することで、上記ウェブの表面に塗料を塗布するよう構成したカーテン塗工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ウェブ(基材)の表面に塗料を塗布して、アート紙やコート紙等の印刷用紙(塗工紙)を製造する装置の１つに、塗料を供給したカーテンヘッドにおいて塗料のカーテン膜を形成し、搬送されるウェブの表面に上記塗料のカーテン膜を供給することで、上記ウェブの表面に塗料を塗布するよう構成したカーテン塗工装置が提供されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
図３は、従来のカーテン塗工装置の一例を示しており、このカーテン塗工装置Ａは、配管ａを通って供給された塗料Ｃを貯留する供給タンクＴを有し、この供給タンクＴに貯留された塗料Ｃは、ポンプＰ１の設置された配管ｂを通って脱泡機Ｄに供給され、この脱泡機Ｄにおいて脱泡処理の施された塗料Ｃは、ポンプＰ２の設置された配管ｃを通り、クッションチャンバＥおよびフィルターＦを介してカーテンヘッドＨに供給される。
【０００４】
ここで、上記カーテン塗工装置Ａは、既知のＤＦコーター(Direct-Fountain-Coater)であり、搬送されるウェブＷの上方に配設された上記カーテンヘッドＨは、、ウェブＷの幅方向に延びるチャンバー(図示せず)を有するヘッド部と、上記チャンバーと連通して下方に開放するスロット(図示せず)を有するノズル部とを具備している。
【０００５】
上記カーテンヘッドＨのチャンバー(図示せず)に供給された塗料Ｃは、スロット(図示せず)を通過する際、ウェブＷの幅方向に展開する塗料Ｃのカーテン幕Ｖに形成され、搬送されるウェブＷに対して上記カーテン幕Ｖを供給することにより、ウェブＷの表面に塗料Ｃが連続して塗布される。
【０００６】
上記塗料Ｃのカーテン幕Ｖは、搬送されるウェブＷよりも幅広に形成されており、ウェブＷに対する塗工作業中、カーテン膜Ｖを形成する塗料Ｃの一部は、ウェブＷの側縁部から流れ落ち、上記ウェブＷを挟んでカーテンヘッドＨの下方に設置された戻りパンＲによって回収される。
【０００７】
上記戻りパンＲによって回収された塗料Ｃは、配管ｄを通って供給タンクＴに送り込まれ、こののち、配管ａを介して供給された塗料Ｃと混合され、以下、供給タンクＴ→脱泡機Ｄ→カーテンヘッドＨ→戻りパンＲ→供給タンクＴの間を、繰り返し循環しながら使用に供されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１８５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、塗工紙の一例である印刷用紙を製造する場合、上記ウェブＷの塗工に使用される「塗料」は、カオリンクレーや炭酸カルシウム等の白色顔料と、澱粉やラテックス(ＳＢＲ)等のバインダーとを混合して成る「ベース塗料」に、着色剤や添加剤等の「調質剤」を混合することによって作成され、製造しようとする印刷用紙の仕様に合わせて、「ベース塗料」に対する「調質剤」の混合比を調整することで、「塗料」における色彩や物性等の“調質”が行われることとなる。
【００１０】
ここで、従来のカーテン塗工装置Ａでは、上述した如く、塗料Ｃが供給タンクＴ→脱泡機Ｄ→カーテンヘッドＨ→戻りパンＲ→供給タンクＴの間を繰り返し循環しているため、同一のカーテン塗工装置Ａを用いて、例えば色彩の異なる印刷用紙を製造する場合、すなわち異なる色彩に“調質”された「塗料」を使用する場合には、以前の「塗料」との混濁を未然に防ぐ目的で、塗料ラインの全体を洗浄(フラッシング)する必要がある。
【００１１】
このため、従来のカーテン塗工装置においては、塗料を調質する毎に煩雑な洗浄作業を強いられることとなり、また洗浄作業中はカーテン塗工装置の稼働を停止せざるを得ず、もって塗工紙の生産効率の大幅な低下を招く不都合があった。
【００１２】
本発明は上記実状に鑑みて、塗料の調質に起因する作業の繁雑化や生産効率の低下を未然に防止し得るカーテン塗工装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するべく、本発明に関わるカーテン塗工装置は、搬送されるウェブの表面に塗料のカーテン膜を供給し、ウェブの表面に塗料を塗布するカーテン塗工装置において、塗料のカーテン幕における幅寸法を規制するエッジガイドを備え、塗料をウェブの表面にインボードコーティングし得るカーテンヘッドと、カーテンヘッドに接続された塗料用の配管を備え、該配管を介してベース塗料をカーテンヘッドに供給するための塗料ラインと、塗料ラインの配管に接続された調質剤用の配管を備え、該配管を介して調質剤を塗料ラインにおける塗料用の配管に供給するための調質剤ラインとを具備し、さらに塗料ラインにおける塗料用の配管に設置され、該配管を流通するベース塗料と、調質剤ラインの配管から供給された調質剤とを混ぜ合わせて、塗料を生成するための混合手段を具備して成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に関わるカーテン塗工装置においては、カーテンヘッドがエッジガイドを備えるため、塗料(およびベース塗料)をウェブの表面にインボードコーティングし得ることと併せ、ベース塗料をカーテンヘッドに供給するための塗料ラインと、該塗料ラインの塗料用の配管に調質剤を供給する調質剤ラインとを、互いに別々の配管システムから構成したことにより、カーテンヘッドからウェブに供給されたベース塗料は勿論、ベース塗料と調質剤とを混ぜ合わせて生成した塗料も、上記塗料ラインを繰り返し循環することはなく、もって塗料を調質する毎に上記塗料ラインの全体を洗浄する必要は生じない。
【００１５】
このように、本発明に関わるカーテン塗工装置によれば、塗料を調質する毎に、塗料ラインに対する煩雑な洗浄作業を強いられることがなく、さらに、塗料を調質した際には、塗料ラインを動作させた状態のまま、調質剤ラインのみを洗浄すれば済むので、装置全体を停止させることなく塗料を連続して塗工することができ、もってカーテン塗工装置を停止させた場合に生じる、生産効率の低下を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るカーテン塗工装置の実施例を示す概念的な全体図。
【図２】(ａ)、(ｂ)、(ｃ)は、図１のカーテン塗工装置における調質剤ラインの動作態様を示す概念図。
【図３】従来のカーテン塗工装置を示す概念的な全体図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下では、本発明に係るカーテン塗工装置の構成について、実施例を示す図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係るカーテン塗工装置の実施例を示しており、この実施例のカーテン塗工装置１は、アート紙やコート紙等、代表的な塗工紙の一例である印刷用紙の製造に供される装置である。
【００１９】
ここで、上記カーテン塗工装置１の稼働に際して使用される「塗料」は、「ベース塗料」に「調質剤」を混合して作成され、上記「ベース塗料」と「調質剤」との混合比を調整することにより、「塗料」における色彩や物性等の調質が行われる。
【００２０】
上記「塗料」の主要素である「ベース塗料」は、カオリンクレーや炭酸カルシウム等の白色顔料と、澱粉やラテックス(ＳＢＲ)等のバインダーとを混合して成り、通常は上述の如く「調質剤」を混合することで「塗料」を構成しているが、ウェブ(基材)の表面に「ベース塗料」のみを塗工して製品(印刷用紙)とする場合もある。
【００２１】
一方、上記「塗料」の副要素である「調質剤」とは、“着色剤”や“添加剤”等を指しており、上記“着色剤”としては主に着色用の顔料や染料が用いられ、この実施例においてはスラリー状の着色顔料が採用されており、これら“着色剤”の「ベース塗料」に対する混合比を調整することによって、所望する色彩に「塗料」を調質(調色)することができる。
【００２２】
また、上記“添加剤”としては、レベリング剤、スリップ剤、可塑剤、増粘剤、界面活性剤、乳化剤、乾燥剤等が採用され、これら“添加剤”の「ベース塗料」に対する混合比を調整することによって、所望する物性に「塗料」を調質することができる。
【００２３】
一方、実施例におけるカーテン塗工装置１は、既知のＤＦコーター(Direct-Fountain-Coater)であって、後に詳述するカーテンヘッド１０、塗料ライン２０、着色ライン(調質剤ライン)３０、およびスタティックミキサー(混合手段)４０等を具備している。
【００２４】
上記カーテンヘッド１０は、搬送されるウェブＷの上方に配設され、周知の如く、ヘッド部のチャンバーに供給された塗料が、ノズル部のスロットを通過することにより、ウェブＷの幅方向に展開するカーテン幕Ｖを形成するものである。
【００２５】
さらに、上記カーテンヘッド１０には、塗料のカーテン幕Ｖにおける幅寸法を規制するための、既知のエッジガイド１０ｇ、１０ｇが設置されており、これらエッジガイド１０ｇ、１０ｇの機能によって、塗料はウェブＷの表面に対してインボードコーティングされる。
【００２６】
上記塗料ライン２０は、ベース塗料Ｃｂをカーテンヘッド１０に供給するためのライン(配管システム)であり、この実施例においては、後述する如く塗料用の配管２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、ポンプＰＩ、ＰII、供給タンク２２、脱泡機２３、クッションチャンバ２４、フィルター２５等を具備している。
【００２７】
上述した塗料ライン２０において、配管２１ａを通って供給タンク２２に貯留されたベース塗料Ｃｂは、ポンプＰＩの設置された配管２１ｂを通って脱泡機２３に供給され、この脱泡機２３において脱泡処理が施されたベース塗料Ｃｂは、ポンプＰIIの設置された配管２１ｃを通って、クッションチャンバ２４およびフィルター２５を介し、最終的にスタティックミキサー４０を介してカーテンヘッド１０に供給される。
【００２８】
一方、上記着色ライン(調質剤ライン)３０は、基本的に“着色剤”や“添加剤”等の調質剤を、上述した塗料ライン２０に供給するためのライン(配管システム)であり、この実施例においては、“着色剤”であるスラリー状の着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３、詳しくは、それぞれ三原色(シアン、マゼンタ、イエロー)のうちの一色を有する着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３を、塗料ライン２０に供給するものであって、後述する調質剤用の配管３１ａ、供給タンクｔ１、ｔ２、ｔ３、ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３、供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３等を具備している。
【００２９】
なお、上述した実施例では、着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３を、それぞれ三原色のうちの一色としたが、製造しようとする塗工紙の仕様(要求される色彩)によっては、例えば、黄色、赤色、茶色等のように、上述した三原色以外の様々な色の着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３を使用し得ることは勿論であり、実施例に何ら限定されるものでないことは言うまでもない。
【００３０】
上記着色ライン３０における配管３１ａは、上述した塗料ライン２０の配管２１ｃに接続されており、さらに上記着色ライン３０の配管３１ａには、着色顔料ｐ１を貯留する供給タンクｔ１が、ポンプＰ１と供給バルブｖ１を介して接続され、着色顔料ｐ２を貯留する供給タンクｔ２が、ポンプＰ２と供給バルブｖ２を介して接続され、着色顔料ｐ３を貯留する供給タンクｔ３が、ポンプＰ３と供給バルブｖ３を介して接続されている。
【００３１】
また、上記着色ライン３０の配管３１ａには、上述した供給タンクｔ１〜ｔ３に対する上流側(図中の右方側)に、水入口側の洗浄用バルブｖｉが設置されているとともに、供給タンクｔ１〜ｔ３に対する下流側(図中の左方側)には、排水管３１ｂの接続された三方弁から成る水出口側の洗浄用バルブｖｏが設置されている。
【００３２】
さらに、上述した塗料ライン２０における配管２１ｃには、着色ライン３０における配管３１ａの接続箇所と上記カーテンヘッド１０との間に、塗料ライン２０の配管２１ｃを流通するベース塗料Ｃｂと、着色ライン３０の配管３１ａから供給された供給された着色顔料ｐ１、ｐ２、ｐ３とを混ぜ合わせるための、既存の混合手段の１つであるスタティックミキサー４０が設置されている。
【００３３】
上述した如きカーテン塗工装置１の稼働時において、図２(ａ)に示す如く、着色ライン３０の供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３、および洗浄用バルブｖｉ、ｖｏを閉じた状態では、塗料ライン２０に対する着色ライン３０の接続(連通)が絶たれ、これにより、上記塗料ライン２０から供給されたベース塗料Ｃｂのみが、カーテンヘッド１０(図１参照)に送り込まれるため、搬送されるウェブＷの表面には、着色の為されていないベース塗料Ｃｂが連続して塗工されることとなる。
【００３４】
ここで、上述した如く、カーテンヘッド１０がエッジガイド１０ｇ、１０ｇを具備していることで、ベース塗料ＣｂはウェブＷの表面に対してインボードコーティングされ、このようにインボードコーティングが為されることにより、ウェブＷの側縁部から上記ベース塗料Ｃｂの一部が流れ落ちることはない。
【００３５】
すなわち、本発明に係るカーテン塗工装置１、詳しくは、該カーテン塗工装置１を構成する塗料ライン２０においては、図３に示した従来のカーテン塗工装置Ａの如き、回収した塗料を供給タンクに戻すことも、ましてや回収した塗料を循環させて繰り返し使用することもしてはいない。
【００３６】
上述の如く、ウェブＷに対して塗料ライン２０からのベース塗料Ｃｂを塗工している状況において、図２(ｂ)に示す如く、着色ライン３０の供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３を開けるともに、排水管３１ｂを閉じて配管３１ａを開けるよう水出口側の洗浄用バルブｖｏを動作させることで、供給タンクｔ１〜ｔ３に貯留された着色顔料ｐ１〜ｐ３が、矢印ｃ１〜ｃ３に示す如く配管３１ａに流入し、次いで塗料ライン２０の配管２１ｃへ流入する。
【００３７】
ここで、各ポンプＰ１〜Ｐ３の動作を制御して、各着色顔料ｐ１〜ｐ３の流量を調整するとともに、これら着色顔料ｐ１〜ｐ３と、配管２１ｃを流れるベース塗料Ｃｂとを、スタテックミキサー(混合手段)４０において混ぜ合わせることで、所望の色彩に調色(調質)された塗料Ｃが生成される。
【００３８】
上記塗料Ｃは、スタテックミキサー４０を通過したのち、カーテンヘッド１０(図１参照)に供給され、このカーテンヘッド１０によって、搬送されるウェブＷの表面には、上述した如く所望の色彩に調色(調質)された塗料Ｃが連続して塗工されることとなる。
【００３９】
一方、上述の如く、所望の色彩に調色(調質)した塗料Ｃを、ウェブＷの表面に塗工している状況から、上記塗料Ｃの色彩を変更する場合には、先ず、着色顔料ｐ１〜ｐ３によるベース塗料Ｃｂの着色を停止させる必要がある。
【００４０】
すなわち、図２(ｃ)に示す如く、着色ライン３０の供給バルブｖ１、ｖ２、ｖ３を閉じ、排水管３１ｂを開けて配管３１ａを閉じるよう水出口側の洗浄用バルブｖｏを動作させ、さらに各ポンプＰ１〜Ｐ３の動作を停止させることで、塗料ライン２０から供給されたベース塗料Ｃｂのみが、スタティックミキサー４０を介してカーテンヘッド１０(図１参照)に送り込まれ、約３０秒〜１分経過したのち、着色されていないベース塗料Ｃｂのカーテン膜Ｖが形成されることとなる。
【００４１】
次いで、今までの塗料Ｃと新たな塗料Ｃとの混濁を防止する目的で、図２(ｃ)に示す如く、水入口側の洗浄用バルブｖｉを開けて、配管３１ａに矢印ｗで示す如く水を注入するとともに、洗浄用バルブｖｏを介して排水管３１ｂから矢印ｗで示す如く水を排出させ、上記着色ライン３０における調質剤用の配管３１ａを水によって洗浄(フラッシング)する。
【００４２】
このように、着色ライン３０の配管３１ａを洗浄したのち、先に図２(ｂ)を示して詳述した如く、上記配管３１ａからの流量を調整した各着色顔料ｐ１〜ｐ３と、配管２１ｃを流れるベース塗料Ｃｂとを、スタテックミキサー(混合手段)４０において混ぜ合わせることで、所望の色彩に調色(調質)された塗料Ｃを生成し、この塗料Ｃをカーテンヘッド１０(図１参照)に供給することにより、搬送されるウェブＷの表面には、以前の塗料Ｃとは異なる新たな色彩に調色(調質)された塗料Ｃが、連続して塗工されることとなる。
【００４３】
上述した如く、実施例のカーテン塗工装置１においては、カーテンヘッド１０がエッジガイド１０ｇ、１０ｇを備えるために、塗料Ｃ(およびベース塗料Ｃｂ)をウェブＷの表面にインボードコーティングし得ることと併せ、ベース塗料Ｃｂをカーテンヘッド１０に供給する塗料ライン２０と、該塗料ライン２０の塗料用の配管２１ｃに着色顔料(調質剤)ｐ１〜ｐ３を供給する着色ライン(調質剤ライン)３０とを、互いに別々のライン(配管システム)から構成していることより、カーテンヘッド１０において塗料Ｃ(およびベース塗料Ｃｂ)がウェブＷにインボードコーティングされる、すなわち余剰の塗料Ｃ(およびベース塗料Ｃｂ)がウェブＷから流れ落ちることなく塗工されるため、カーテンヘッド１０からウェブＷに供給されたベース塗料Ｃｂは勿論、ベース塗料Ｃｂと着色顔料(調質剤)ｐ１〜ｐ３とを混ぜ合わせて生成した塗料Ｃも、上記塗料ライン２０を繰り返し循環することは起こり得ない。
【００４４】
すなわち、ベース塗料Ｃｂと着色顔料(調質剤)ｐ１〜ｐ３とを混ぜ合わせて生成した塗料Ｃは、塗料ライン２０を繰り返し循環することがないので、塗料Ｃを調質する毎に新旧の塗料Ｃが混濁することを防止するべく、上記塗料ライン２０に対して煩雑な洗浄作業を実施する必要は生じない。
【００４５】
さらに、塗料ライン２０と着色ライン(調質剤ライン)３０とを、互いに別々のライン(配管システム)から構成したことにより、塗料Ｃを調質した場合においては、上記塗料ライン２０を動作させた状態のまま、着色ライン(調質剤ライン)３０のみを洗浄すれば良く、装置全体を停止させることなく塗料Ｃを連続して塗工し得るので、カーテン塗工装置１を停止させた場合に生じる生産効率の低下を未然に防止することができる。
【００４６】
このように、実施例に関わるカーテン塗工装置１によれば、塗料Ｃの調質に起因する、作業の繁雑化や生産効率の低下を未然に防止することが可能となる。
【００４７】
ところで、上述した実施例においては、「塗料」の要素である「調質剤」としての“着色剤”の量を調整して、「塗料」の色彩を調質(調色)する場合について例示したが、「調質剤」としての“添加剤”の量を調整して、粘性の適正化等、「塗料」の物性を調質する場合においても、上述した実施例と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
【００４８】
また、実施例のカーテン塗工装置１においては、「調質剤」を構成する“着色剤”としてスラリー状の着色顔料、すなわち顔料系の“着色剤”を採用しているが、例えば液状の染色インク等、いわゆる染料系の“着色剤”をも採用し得ることは勿論である。
【００４９】
また、上述した実施例のカーテン塗工装置では、着色ライン(調質剤ライン)における調質剤用の配管に、３個の供給タンクを接続しているが、例えば、製造される塗工紙の色彩が単一の場合には、上記調質剤用の配管に１個の供給タンクが接続されていれば十分であり、すなわち、製造しようとする塗工紙の仕様に基づく調質剤(“着色剤”や“添加剤”)の種類数に従って、着色ラインに設置される供給タンクの個数は、少なくとも１個以上の任意に数に設定することができ、何ら実施例の構成に限定されるものでないことは勿論である。
【００５０】
また、上述した実施例においては、アート紙やコート紙等、代表的な印刷用紙の製造に供されるカーテン塗工装置を例示したが、本発明に係るカーテン塗工装置は、例えばインクジェット用紙、あるいは感熱用紙、カーボンレス用紙、さらには感圧紙、板紙等、様々な用紙を製造する場合においても、有効に適用し得る装置であることは言うまでもない。
【００５１】
因みに、上記各用紙の製造に使用される「塗料」が、インクジェット用紙の場合、多孔質体＋顔料＋バインダー等を含んで成り、感熱用紙の場合、ロイコ染料＋顕色剤＋バインダー等を含んで成り、カーボンレス用紙の場合、上記感熱用紙に使用される「塗料」に近似した構成で染料カプセルを含んで成ることは既知である。
【符号の説明】
【００５２】
１…カーテン塗工装置、
１０…カーテンヘッド、
１０ｇ…エッジガイド、
２０…塗料ライン、
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ…塗料用の配管、
２２…供給タンク、
２３…脱泡装置、
２４…クッションチャンバー、
２５…フィルター、
３０…着色ライン(調質剤ライン)、
３１ａ…調質剤用の配管、
３１ｂ…排水管、
ｔ１、ｔ２、ｔ３…供給タンク、
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…ポンプ、
ｖ１、ｖ２、ｖ３…供給バルブ、
ｖｉ、ｖｏ…洗浄用バルブ、
４０…スタティックミキサー(混合手段)、
Ｃ…塗料、
Ｃｂ…ベース塗料、
ｐ１、ｐ２、ｐ３…着色顔料(着色剤：調質剤)、
Ｖ…カーテン膜、
Ｗ…ウェブ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるウェブの表面に塗料のカーテン膜を供給し、前記ウェブの表面に塗料を塗布するカーテン塗工装置において、
前記塗料のカーテン幕における幅寸法を規制するエッジガイドを備え、前記塗料を前記ウェブの表面にインボードコーティングし得るカーテンヘッドと、
前記カーテンヘッドに接続された塗料用の配管を備え、該配管を介してベース塗料を前記カーテンヘッドに供給するための塗料ラインと、
前記塗料ラインの前記配管に接続された調質剤用の配管を備え、該配管を介して調質剤を前記塗料ラインにおける塗料用の配管に供給するための調質剤ラインと、
前記塗料ラインの前記配管に設置され、該配管を流通する前記ベース塗料と、前記調質剤ラインの前記配管から供給された前記調質剤とを混ぜ合わせて、前記塗料を生成するための混合手段と、
を具備して成ることを特徴とするカーテン塗工装置。
【請求項１】
搬送されるウェブの表面に塗料のカーテン膜を供給し、前記ウェブの表面に塗料を塗布するカーテン塗工装置において、
前記塗料のカーテン幕における幅寸法を規制するエッジガイドを備え、前記塗料を前記ウェブの表面にインボードコーティングし得るカーテンヘッドと、
前記カーテンヘッドに接続された塗料用の配管を備え、該配管を介してベース塗料を前記カーテンヘッドに供給するための塗料ラインと、
前記塗料ラインの前記配管に接続された調質剤用の配管を備え、該配管を介して調質剤を前記塗料ラインにおける塗料用の配管に供給するための調質剤ラインと、
前記塗料ラインの前記配管に設置され、該配管を流通する前記ベース塗料と、前記調質剤ラインの前記配管から供給された前記調質剤とを混ぜ合わせて、前記塗料を生成するための混合手段と、
を具備して成ることを特徴とするカーテン塗工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−５５８７１（Ｐ２０１２−５５８７１Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４４３２（Ｐ２０１０−２０４４３２）
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（５０６２９４２４４）ボイス パテント ゲーエムベーハー (57)
【氏名又は名称原語表記】Ｖｏｉｔｈ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（５０６２９４２４４）ボイス パテント ゲーエムベーハー (57)
【氏名又は名称原語表記】Ｖｏｉｔｈ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ
【Ｆターム（参考）】
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