JP3991226B2 - 塗工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗工ロールの外周面に、塗工ロールのロール外周面に所定層厚みの塗工液層を形成すると共に、塗工ロールの回転方向と逆方向へ走行する基材の表面に、塗工液層を転写するリバース方式の塗工装置に関するものであり、塗工ロール外周面の直径が20mm〜100mm(好ましくは、20mm〜50mm)の範囲で選択される小径に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、リバース方式の塗工装置には、駆動回転するロール外周面に、該ロール外周面の回転方向と逆方向へ走行するシート状の基材が巻き掛け接触する基材接触領域と該基材が接触しない基材非接触領域とを形成した塗工ロールと、該基材非接触領域において該ロール外周面に塗工液を吐出する吐出口及び該ロール外周面との間で計量用間隙を形成する計量面を有するダイとを備えたものがある(公知文献1)。この塗工装置は、塗工ロールに接触しつつ走行する基材の表面に、塗工ロールの外周面にダイで形成した所定層厚みの塗工液層をリバース方式で転写することにより、基材の表面に塗工層を形成するものである。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−276711公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
基材の表面に、塗工ロールの外周面に形成された塗工液層をリバース方式で確実に転写するためには、塗工ロールの外周面に対する基材の押し付け圧力を大きくする必要がある。この要請に応える一つの方法としては、基材の張力を大きくすることが挙げられるが、基材の張力に上限があるため限界がある。他の方法としては、塗工ロールの直径を小径にすることが挙げられる。
【0005】
しかし、塗工ロールは、自重による撓みと、ロール外周面とダイの計量面の間の計量用間隙に浸入した塗工液の液圧力による撓みとが発生するが、塗工の精度を低下させないようにするためには、ロール外周面が大径(例えば、直径が200mm〜300mm)のものを選択して、これら撓み量を小さくせねばならない。そのために、従来は、塗工ロールとして、ロール外周面の直径が20mm〜100mm(好ましくは、20mm〜50mm)の範囲で選択される小径のものを選択することが不可能であった。
【0006】
そこで、本発明は、塗工ロールとして、ロール外周面の直径が20mm〜100mm(好ましくは、20mm〜50mm)の範囲で選択される小径のものを選択することができるリバース方式の塗工装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
塗工ロールに小径のものを選択できるようにするために請求項1記載の本発明が採用した手段は、駆動回転するロール外周面に、該ロール外周面の回転方向と逆方向へ走行する基材が巻き掛け接触する基材接触領域と該基材が接触しない基材非接触領域とを形成した塗工ロールと、該基材非接触領域の外側に配置されて該ロール外周面との間で計量用間隙を形成する計量面を有する計量具とを備えた塗工装置であって、前記ロール外周面の直径が20mm〜100mmの範囲で選択され、前記ロール外周面の基材非接触領域の外側に、前記ロール外周面の回転方向の上流側から下流側に向かって、前記計量面からの反力及び前記塗工ロールの自重に抗して前記ロール外周面を移動しないように支持する支持具と、前記ロール外周面に塗工液を供給する塗工液供給具と、前記計量具とをこの順番で配置し、前記計量具は、前記計量面を前記塗工ロールの回転中心より下方に位置させて配置され、前記計量間隙に浸入して加圧される塗工液による上方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧し、前記支持具は、第1支持具と第2支持具とからなり、第1支持具は、前記塗工ロールの外周面の下半部側と接して、塗工ロールを回転自在に支持して塗工ロールの自重による撓みを防止し、第2支持具は、前記ロール外周面の回転方向の上流側にブレード先端が接触する清掃ブレードで形成され、前記ロール外周面と接するブレード先端を前記塗工ロールの回転中心より上方に位置させ、下方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧して前記塗工液の液圧力で生じる押圧力に対抗させて、塗工液の液圧力による塗工ロールの浮き上がりを阻止することを特徴とする塗工装置である。
また、塗工ロールに小径のものを選択できるようにするために請求項2記載の本発明が採用した手段は、駆動回転するロール外周面に、該ロール外周面の回転方向と逆方向へ走行する基材が巻き掛け接触する基材接触領域と該基材が接触しない基材非接触領域とを形成した塗工ロールと、該基材非接触領域の外側に配置されて該ロール外周面との間で計量用間隙を形成する計量面を有する計量具とを備えた塗工装置であって、前記ロール外周面の直径が20mm〜50mmの範囲で選択され、前記ロール外周面の基材非接触領域の外側に、前記ロール外周面の回転方向の上流側から下流側に向かって、前記計量面からの反力及び前記塗工ロールの自重に抗して前記ロール外周面を移動しないように支持する支持具と、前記ロール外周面に塗工液を供給する塗工液供給具と、前記計量具とをこの順番で配置し、前記計量具は、前記計量面を前記塗工ロールの回転中心より下方に位置させて配置され、前記計量間隙に浸入して加圧される塗工液による上方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧し、前記支持具は、第1支持具と第2支持具とからなり、第1支持具は、前記塗工ロールの外周面の下半部側と接して、塗工ロールを回転自在に支持して塗工ロールの自重による撓みを防止し、第2支持具は、前記ロール外周面の回転方向の上流側にブレード先端が接触する清掃ブレードで形成され、前記ロール外周面と接するブレード先端を前記塗工ロールの回転中心より上方に位置させ、下方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧して前記塗工液の液圧力で生じる押圧力に対抗させて、塗工液の液圧力による塗工ロールの浮き上がりを阻止することを特徴とする塗工装置である。
【0008】
請求項1記載の本発明にあっては、直径が20mm〜100mmの範囲で選択された曲げ剛性の小さな塗工ロールであっても、塗工ロールの自重及び計量用間隙に浸入した塗工液の液圧力により生じた計量面から反力を支持具で支持することで、これら自重及び反力による塗工ロールの撓みを生じさせず、仮に撓みが生じたとしても撓み量を塗工精度に悪い影響を及ばさない程度に小さくできる。
また、請求項2記載の本発明にあっては、直径が20mm〜50mmの範囲で選択された曲げ剛性の小さな塗工ロールであっても、塗工ロールの自重及び計量用間隙に浸入した塗工液の液圧力により生じた計量面から反力を支持具で支持することで、これら自重及び反力による塗工ロールの撓みを生じさせず、仮に撓みが生じたとしても撓み量を塗工精度に悪い影響を及ばさない程度に小さくできる。
【0009】
請求項1及び請求項2記載の本発明にあっては、基材に対する塗工液の転写の終わった回転するロール外周面が支持具へ浸入する直前に、ロール外周面に残留する塗工液を清掃ブレードで除去できる。
【0010】
扱い易くするために請求項3記載の本発明が採用した手段は、前記塗工液供給具は、前記ロール外周面に塗工液を吐出する吐出口を備え、一組のダイの先端に、該吐出口及び該吐出口に隣接した前記計量面を備えた請求項1又は2記載の塗工装置である。
本発明にあっては、吐出口及び計量面が一体化される。
【0011】
装置全体をコンパクトにするために請求項4記載の本発明が採用した手段は、前記第1支持具の一部とダイの一部を一体化して、この一体化した部分とダイの他部との境界に、前記吐出口に通じる塗工液案内通路を形成した請求項3記載の塗工装置である。
本発明にあっては、支持具とダイが一体化される。
【0012】
構造を簡単にして扱い易くするために請求項5記載の本発明が採用した手段は、前記第1支持具及び前記塗工液供給具が、前記塗工ロールの下方に配置されて前記塗工ロールの外周面を支持する塗工液のピックアップロールからなる請求項1又は2記載の塗工装置である。
本発明にあっては、塗工ロールの支持と、塗工ロールの外周面への塗工液の供給とがピックアップロールで兼用できる。
【0013】
基材走行路へ基材を通すときに基材の安定走行を確保するために請求項6記載の本発明が採用した手段は、前記塗工ロールより前記基材走行方向の下流側に、走行基材に接する案内位置から接しない待機位置まで進退自在に案内ロールを配置した請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の塗工装置である。
本発明にあっては、塗工前に基材走行路へ基材を通すときには、基材を案内位置の案内ロールで案内させ、塗工するときには、案内ロールを待機位置へ後退させることで塗工層に案内ロールを接触させないようにできる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る塗工装置(以下、「本発明塗工装置」という)を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【0015】
(第1の実施の形態)
図1乃至図5は本発明塗工装置の第1の実施の形態を示すものであり、図1は本発明塗工装置1と別の塗工装置Kとからなる塗工設備Jの要部を断面した右側面図、図2は塗工設備Jの平面図、図3(A)は本発明塗工装置1の要部を拡大し且つ断面した右側面図、同図(B)は塗工ロール2の外側の領域を説明する側面図、図4はダイ5を揺動調節した後の要部を拡大し且つ断面した右側面図、図5は塗工ロール2のロール外周面2aに作用する外力を説明するための拡大した右側面図である。
【0016】
本実施の形態に係る塗工設備Jは、図1乃至図3に示す如く、紙,合成樹脂フィルム,金属箔等からなるシート状の基材Wの両表面Wa,wbに対して塗工を行うものであり、本発明塗工装置1と別の塗工装置Kとからなる。
【0017】
本発明塗工装置1は、駆動回転する塗工ロール2と、塗工ロール2のロール外周面2aを移動させないように支持する支持具6と、ロール外周面2aに塗工液を供給する塗工液供給具4(図3参照)と、ロール外周面2aとの間で計量用間隙G(図5参照)を形成する計量具3とを備えている。塗工液供給具4及び計量具3は、一体化されて一組のダイ5から形成され、ロール外周面2aに供給した塗工液を計量して塗工液層Fを形成する。
【0018】
前記塗工ロール2は、左右に長く延設されて下半側が後から前へ向かって駆動回転する回転方向が矢符A方向のロール外周面2aに、ロール外周面2aの回転方向(矢符A方向)と逆方向(矢符B方向)へ走行する基材Wが巻き掛け接触する基材接触領域Cと基材Wが接触しない基材非接触領域Dとを形成してある。前記支持具6は、ロール外周面2aの基材非接触領域Dにおける後側上半部から後側下半部を介して前側下半部に至る箇所(図3(B)参照)の外側に設けられ、ロール外周面2aを支持して上下前後方向へ移動しないようにしてある。前記ダイ5は、図5に示す如く、基材非接触領域Dにおいてロール外周面2aに塗工液Eを吐出する吐出口5a及びロール外周面2aとの間で計量用間隙Gを形成する計量面5bを備えている。吐出口5aは塗工液供給具4を構成し、計量面5bは計量具3の計量面となる。
【0019】
本発明塗工装置1は、前記ロール外周面2aの基材非接触領域Dの外側に、ロール外周面2aの回転方向(矢符A方向)の上流側から下流側に向かって、計量面5bからの反力及び塗工ロール2の自重に抗してロール外周面2aを移動しないように支持する支持具6と、ロール外周面2aに塗工液Eを供給する塗工液供給具4と、計量具3とをこの順番で配置してある。
【0020】
前記塗工ロール2は、図5に示す如く、ロール外周面2aの直径Hが20mm〜100mm(好ましくは、20mm〜50mm)の範囲で選択され。ロール外周面2aは、凹凸のない平滑なもの、グラビアの凹部が彫刻されたもの、またはワイヤーを巻回したものが塗工液の種類や塗工量等に応じて選択される。塗工ロール2は、図2に示す如く、両端が軸受部材9,9を介して基盤10に固定され、一端に軸継手11を介して回転駆動装置(図示略)が接続されている。回転駆動装置は、塗工ロール2の回転速度を変更できる可変式のものや、回転速度が固定されたものが選択される。塗工ロール2は、図1に示す如く、ロール回転方向(矢符A方向)と逆方向(矢符B方向)へ走行する基材Wの一方の表面Waに、ダイ5でロール表面2aに形成した塗工液層Fをリバース方式で転写して、塗工層Mを形成する。
【0021】
前記ダイ5は、図3に示す如く、前記ロール外周面2aの基材非接触領域Dにおける前側下半部から前側上半部へ至る領域(同図(B)参照)の適宜箇所の外側に、吐出口5aおよび計量面5bを配置してある。ダイ5は、塗工ロール2の回転中心線2bに沿う左右方向に延びており、その本体5cの内部に、左右方向に延びるマニホールド5d及び塗工液案内通路(スロットノズル)5eとが形成され、マニホールド5fから延設した塗工液案内通路5eの終端となる吐出口5aが、左右方向に延びる剛性の大きな先端リップ部5fの脇に開口し、先端リップ部5fに塗工ロール2の外周面2aと対面する計量面5bが形成されている。ロール外周面2aと計量面5bとの間には、計量用間隙G(図5参照)が形成されている。この計量用間隙Gは、側面を楔状に形成して塗工ロール2の回転方向へ行く程に厚み寸法(ロール外周面2aと計量面5bとの距離)が小さくできるようになっている。
【0022】
前記ダイ5は、左右の支持台12,12(図2参照)に、左右の位置調整機構(図示略)を介して支持されており、この位置調整機構の調整により、計量用間隙Gの厚み寸法(ロール外周面2aと計量面5bとの距離)を塗工条件に応じて最適値に設定できるようになっている。更に、位置調整機構は、図4に示す如く、計量面5bを中心としてダイ本体5cを揺動できるようになっており、計量面5bの角度を調整することで計量用間隙Gの形状を変更できるようにしてある。
【0023】
前記ダイ5は、図3に示す如く、塗工液供給装置(図示略)に配管接合され、塗液供給装置から供給された塗工液Eをマニホールド5dで左右方向へ拡散させた後にスロットノズル5eを通過させて吐出口5aから左右方向全域に亘って均一に吐出させ、回転中の塗工ロール2の外周面2aに供給すると共に、塗工ロール2の回転に伴い前記計量用隙間G(図5参照)へ浸入した塗工液Eを計量面5bで計量して、ロール外周面2aに塗工液層Fを形成する。計量面5bは、計量用間隙Gの厚み寸法や形状を変更することで、計量用間隙Gに浸入した塗工液Eに適度の剪断力を付与して平滑な塗工液層Fを形成することができる。塗工液Eは、間隙寸法が設定値に固定された計量用間隙Gへ浸入するのに伴い加圧され、その液圧力でロール外周面2aに分布荷重を加え、押圧力P1(図5参照)で押圧する。この押圧力P1は、固定した前記計量面5bの反力であって、塗工液Eを介してロール外周面2aへ加えられる力であり、上方へ向く分力P1a(図5参照)を有する。
【0024】
前記支持具6は、図3に示す如く、第1支持具7と第2支持具8とからなる。第1支持具7は、塗工ロール2の基材非接触領域Dにおいてロール外周面2aの下半部側と接して、塗工ロール2を回転自在に支持するようにしてある。第1支持具7は、塗工ロール2の自重による分布荷重を支持して、塗工ロール2の自重による撓みを防止する。第1支持具7は、横断面がV字状又はU字状(図示略)のロール受け溝7aが左右方向へ延設され、ロール受け溝7aの支持面7b,7bで塗工ロール2を線接触又は面接触の状態で支持する。第1支持具7は、ロール受け溝7aの底部に左右方向へ凹設した凹溝7cと、凹溝7cに連通する液通路7dと、ロール受け溝7a及び凹溝7cの左右両側を覆うシール部材7e,7e(図2参照)とを備え、塗液供給装置(図示略)から供給される塗工液Eと同じ液又は異なる液を液通路7dを介して凹溝7c及びロール受け溝7aへ導くようにしてある。この導かれた液は、ロール外周面2aと第1支持具7の支持面7b,7bとの間に浸入して潤滑の役割を発揮する。
【0025】
前記第2支持具8は、図5に示す如く、前記計量用間隙Gに浸入した塗工液Eの液圧力で生じる前記押圧力P1に対抗できる反力を生じさせるものであり、ロール外周面2aに接触して押圧力P2で押圧するものである。押圧力P2は、押圧力P1より大きくして、塗工ロール2の浮き上がを阻止できるようになっている。第2支持具8は、ロール外周面2aにブレード先端8aが接触する清掃ブレードで形成され、基材Wに塗工液層Fを転写した後のロール外周面2aを清掃するようにしてある。ブレード先端8aが接触する箇所は、第1支持具7及び第2支持具8からなる支持具6にロール外周面2aが侵入を開始する入口箇所としてある。第2支持具8は、ロール外周面2aにブレード先端8aが接する位置が、塗工ロール2の回転中心2bより上方とすることにより、押圧力P2の下方へ向く分力P2aで塗工ロール2を下方へ押圧して、前記支持具7でこの分力P2aを支持させて塗工ロール2の浮き上がりを阻止できる。
【0026】
本発明塗工装置1は、図1に示す如く、昇降装置17に取り付けられ、上昇した塗工位置と降下した待機位置との間を昇降できるようになっている。また、塗工設備1は、本発明塗工装置1より基材Wの走行方向(矢符B方向)下流側に案内ロール18を配置し、案内ロール18を走行基材Wに接する案内位置(二点鎖線で示す位置)から接しない待機位置(実線で示す位置)まで進退するようになつている。基材走行路へ基材Wを最初に通すとき等の非塗工時には、基材Wを案内位置の案内ロール18で案内させ、本発明塗工装置1で塗工して塗工層Mを得る塗工時には、案内ロール18を待機位置へ後退させ、塗工層Mに案内ロール18を接触させない。
【0027】
前記別の塗工装置Kは、図1に示す如く、基材Wを巻き掛け案内する駆動回転するバックアップロール13と、基材Wの他方の表面Wbに塗工するダイ15とを備えている。ダイ15は、前記ダイ5と同様なものが選択される。別の塗工装置Kは、ダイ15をグラビアロール又はキスロール等の塗工ロールに置換することも可能である。
【0028】
前記本発明塗工装置1は、図5に示す如く、ダイ5の吐出口5aから押し出された塗工液Eを、駆動回転する塗工ロール2のロール外周面2aと計量面5bとの間に形成された計量用間隙Gへ浸入させて計量面5bで計量し、ロール外周面2aに塗工液層Fを形成する。本発明塗工装置1は、他方の表面Wbに別の塗工装置K(図1参照)で塗工された基材Wの一方の表面Waに、塗工ロール2のロール外周面2aに形成した塗工液層Fをリバース方式で塗工して塗工層Mを形成する。
【0029】
前記本発明塗工装置1は、曲げ剛性の小さな塗工ロール2であっても、塗工ロール2の自重による分布荷重が第1支持具7で支持されると共に、計量用間隙Gに浸入した塗工液Eの液圧上昇で生じる計量面5bからの反力(押圧力P1)が第2支持具8で支持されるため、力の方向が異なる自重及び反力(押圧力P1)による塗工ロール2の撓み量を、塗工精度に悪い影響を及ばさない程度に小さくできる。
【0030】
本発明塗工装置1は、塗工ロール2の直径Hが20mm〜100mm(好ましくは、20mm〜50mm)の範囲で選択される小径であるため、塗工ロール2のロール外周面2aに対する基材Wの押し付け圧力(単位面積当たりの押圧力)を大きくすることが可能となり、ロール外周面2aに形成した塗工液層Fをリバース方式で基材Wへ確実に転写して高い塗工精度を得ることができる。
【0031】
走行する基材Wの張力に対して回転する塗工ロール2が与える影響は、塗工ロール2に巻き掛け接触する基材接触領域Cの円弧寸法と、基材接触領域Cにおいて基材Wの表面と塗工ロール2の間に形成される塗工液膜の厚み及び粘性とが特に重要である。塗工中の塗工液膜の粘性については、一定値に安定しているため、基材接触領域Cの円弧寸法が短く、且つ塗工液膜の厚みが薄い場合には、走行する基材Wの張力を増大させる傾向の影響が小さくなり、基材Wの走行も安定する。そこで、前記塗工ロール2の直径と基材接触領域Cの円弧寸法との関係を観たとき、塗工ロール2に巻き掛け接触する基材Wの巻き掛け角度θ(図1参照)が一定値の場合、塗工ロール2の直径が小さくなる程に、基材接触領域Cの円弧寸法も小さくなる。本発明塗工装置1における基材接触領域Cの円弧寸法は、塗工ロール2の直径Hが20mm〜100mm(好ましくは、20mm〜50mm)の範囲で選択される小径であるため、基材接触領域Cの円弧寸法も従来のロール外周面が大径(例えば、直径が200mm〜300mm)のものに比べて短くなる。また、前述の如く、塗工ロール2のロール外周面2aに対する基材Wの押し付け圧力(単位面積当たりの押圧力)を大きくすることが可能となるため、基材接触領域Cにおいて基材Wの表面と塗工ロール外周面2aと間に形成される塗工液膜の厚みも薄くできる。その結果、従来に比べて本発明塗工装置1の場合には、基材接触領域Cの円弧寸法が短く且つ塗工液膜の厚みが薄くなるため、走行する基材Wの左右幅方向の全域にわたって張力を増大させる傾向の影響が小さくなり、基材Wの走行を安定させて塗工状態を安定させることができ、高い塗工精度が得られる。
【0032】
(第2の実施の形態)
図6は本発明塗工装置の第2の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【0033】
本実施の形態に係る本発明塗工装置21が前記第1の実施の形態に係る本発明塗工装置1(図1乃至図5参照)と大きく相違する箇所は、第1支持具7の一部とダイ5の一部を一体化して、この一体化した部分22とダイ5の他部23との境界に、吐出口5aに通じる塗工液案内通路5eを形成したことである。この相違点以外の構成は、本発明塗工装置1と実質的に同一である。本発明塗工装置21は、第1支持具7とダイ5とを共通の部材で構成できるため、装置全体をコンパクにでき、取り扱いが容易となる。
【0034】
(第3の実施の形態)
図7は参考例の塗工装置の第3の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【0035】
本実施の形態に係る塗工装置31が前記第2の実施の形態に係る本発明塗工装置21(図6参照)と大きく相違する箇所は、塗工ロール2の外周面2aと面接触又は線接触する支持面8bが形成された固定のブロックで第2支持具8を形成したことである。この相違点以外の構成は、前記本発明塗工装置21と実質的に同一である。
【0036】
第1支持具7及び第2支持具8は、連結して一体化され、第1支持具7の一方の支持面7bと第2支持具8の支持面8bとで横断面V字状又はU字状(図示略)のロール受け溝33を形成すると共に、ロール受け溝33の底面に左右方向へ凹設した凹溝34と、凹溝34に連通する液通路35と、ロール受け溝33及び凹溝34の左右両側を覆うシール部材(図示略)とを備え、塗液供給装置(図示略)から供給される塗工液Eと同じ液又は異なる液を液通路35を介して凹溝34及びロール受け溝33へ導くようにしてある。この導かれる液は、ロール外周面2aと両支持面7b,8bとの間に浸入して潤滑及びロール外周面2aの撓みの矯正の役割を発揮する。
【0037】
(第4の実施の形態)
図8は本発明塗工装置の第4の実施の形態を示すものであり、(A)は要部を断面した右側面図、(B)は計量面の近辺を拡大した右側断面図である。
【0038】
本実施の形態に係る本発明塗工装置41が前記第1の実施の形態に係る本発明塗工装置1(図1乃至図5参照)と大きく相違する箇所は、後半側に設けた第1支持具47と第2支持具8とを一体化し、第1支持具47と計量具43との間に塗工液供給具42を配置したことである。この相違点以外の構成は、前記本発明塗工装置1と実質的に同一である。
【0039】
前記第1支持具47は、塗工ロール2の自重による分布荷重を、ブロック47eに形成した支持面47bで支持して、塗工ロール2の自重による撓みを防止する。塗工液供給具42は、塗工ロール外周面2aとの間に塗工液Eの液溜空間42aを形成するブロック42eと、塗工液Eを導く液通路42dと、液通路42dで導いた塗工液を液溜空間42aの幅方向(塗工ロール2の長手方向である左右方向)全域に分散させる凹溝42cと、液溜空間42a及び凹溝42cの左右両側を覆うシール部材(図示略)とを備えている。塗工液供給具42は、ブロック42eと第1支持具47のブロック47eと接合する等して一体化してある。
【0040】
前記計量具43は、ロール外周面2aとの間で計量用間隙Gを形成する計量面43bを備え、塗工液供給具42でロール外周面2aに供給された塗工液を計量して塗工液層Fを形成する。計量具43は、塗工ロール2の回転中心線に沿う左右方向に延びており、先端リップ部43fに計量面43bが形成されている。ロール外周面2aと計量面43bとの間には、計量用間隙Gが形成されている。この計量用間隙Gは、側面を楔状に形成して塗工ロール2の回転方向へ行く程に厚み寸法(ロール外周面2aと計量面43bとの距離)が小さくできるようになっている。計量用間隙Gの厚み寸法は、間隙調節装置46で調節できるようになっている。
【0041】
(第5の実施の形態)
図9は参考例の塗工装置の第5の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【0042】
本実施の形態に係る塗工装置51が前記第4の実施の形態に係る本発明塗工装置41(図8参照)と大きく相違する箇所は、後半側に設けた第1支持具47及び第2支持具8を連結して一体化し、第1支持具47の支持面47bと第2支持具8の支持面8bとで横断面V字状又はU字状(図示略)のロール受け溝33を形成すると共に、ロール受け溝33の底面に左右方向へ凹設した凹溝34と、凹溝34に連通する液通路35と、ロール受け溝33及び凹溝34の左右両側を覆うシール部材(図示略)とを備え、塗液供給装置(図示略)から供給される塗工液Eと同じ液又は異なる液を液通路35を介して凹溝34及びロール受け溝33へ導くようにしてある。この導かれる液は、ロール外周面2aと両支持面47b,8bとの間に浸入して潤滑及びロール外周面2aの撓みの矯正の役割を発揮する。
【0043】
(第6の実施の形態)
図10は本発明塗工装置の第6の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【0044】
本実施の形態に係る本発明塗工装置61が前記第1の実施の形態に係る本発明塗工装置1(図1乃至図5参照)と大きく相違する箇所は、第2支持具8と計量具43との間に配置した第1支持具及び塗工液供給具を、塗工ロール2の下方に配置されて塗工ロール外周面2aを支持する塗工液のピックアップロール63で構成したことである。この相違点以外の第2支持具8及び塗工ロール2の構成は、前記本発明塗工装置1のものと実質的に同一であり、計量具43の構成は、前記本発明塗工装置41(図8参照)のものと実質的に同一である。
【0045】
前記ピックアップロール63は、その自重及び支持する塗工ロール2の自重により生じる撓み量が、塗工ロール外周面2aに対する塗工液Eの供給の精度を低下させない許容範囲内となるように、ロール外周面63aの直径(例えば、直径が200mm〜300mm)を選択する。ピックアップロール63は、適度の回転速度で強制駆動され、塗工ロール外周面2aの回転方向(矢符A方向)と逆方向(矢符N方向)へ回転するようになっている。ピックアップロール63は、塗工液槽67に回転するロール外周面63aが通過するのに伴い、ロール外周面63aに塗工液Eを付着させて塗工液層Qを形成する。回転するピックアップロール63は、塗工液層Qを回転する塗工ロール2の外周面2aへ転写して、該外周面2aに塗工液層Rを形成する。塗工液層Rは、塗工ロール2の回転に伴い、計量具43の計量面で43bで計量されて塗工液層Fとなる。なお、塗工液を付着は、図示は省略したが、ダイ等のスリットから吐出する塗工液をロール外周面63aに付着させるようにしてもよい。
【0046】
(第7の実施の形態)
図11は参考例の塗工装置の第7の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【0047】
本実施の形態に係る塗工装置71が前記第6の実施の形態に係る本発明塗工装置61(図10参照)と大きく相違する箇所は、第2支持具78を凹溝付きの支持面78b,78bで形成したことである。この相違点以外の構成は、前記本発明塗工装置61と実質的に同一である。
【0048】
第2支持具78は、塗工ロール2の外周面2aを支持する支持面78b,78bと、支持面78b,78bの間に形成してロール外周面2aに面する凹溝78aと、凹溝78aに連通する液通路78dと、凹溝78dの左右両側を覆うシール部材(図示略)とを備え、塗液供給装置(図示略)から供給される塗工液Eと同じ液又は異なる液を液通路78dを介して凹溝78aへ導くようにしてある。この導かれる液は、ロール外周面2aと両支持面78b,78bとの間に浸入して潤滑及びロール外周面2aの撓みの矯正の役割を発揮する。
【0049】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明塗工装置は、塗工ロールの自重及び計量用間隙に浸入した塗工液の液圧力により生じた計量面から反力を支持具で支持することで、これら自重及び反力による塗工ロールの撓みを生じさせず、仮に撓みが生じたとしても撓み量を塗工精度に悪い影響を及ばさない程度に小さくして直径が20mm〜100mmの範囲で選択された曲げ剛性の小さな塗工ロールを用いることができるので、塗工ロール外周面ヘ塗工液供給具で供給した塗工液を塗工ロールの回転中心より下方に位置させた計量具の計量面で計量して得た塗工液層を、基材の表面に対してリバース方式で確実に転写することができ、高精度の塗工が可能となる。
また、請求項2記載の本発明塗工装置は、塗工ロールの自重及び計量用間隙に浸入した塗工液の液圧力により生じた計量面から反力を支持具で支持することで、これら自重及び反力による塗工ロールの撓みを生じさせず、仮に撓みが生じたとしても撓み量を塗工精度に悪い影響を及ばさない程度に小さくして直径が20mm〜50mmの範囲で選択された曲げ剛性の小さな塗工ロールを用いることができるので、塗工ロール外周面ヘ塗工液供給具で供給した塗工液を塗工ロールの回転中心より下方に位置させた計量具の計量面で計量して得た塗工液層を、基材の表面に対してリバース方式で確実に転写することができ、高精度の塗工が可能となる。
【0050】
請求項1及び請求項2記載の本発明塗工装置は、基材に対する転写の終わったロール外周面に残留する塗工液を、支持具へ侵入する前に清掃ブレードで除去できるので、円滑な塗工を確保できる。
【0051】
請求項3記載の本発明塗工装置は、一組のダイで吐出口及び計量面を一体化するので、扱い易く塗工作業能率の向上が図れる。
【0052】
請求項4記載の本発明塗工装置は、支持具とダイの一体化により装置をコンパクにでき、取り扱いが容易となる。
【0053】
請求項5記載の本発明塗工装置は、ピックアップロールで塗工ロールの支持と塗工ロール外周面への塗工液供給とが兼用できるので、構造を簡単にして扱い易くできる。
【0054】
請求項6記載の本発明塗工装置は、非塗工時に基材を案内位置の案内ロールで案内させることで、基材の安定走行を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明塗工装置の第1の実施の形態を示すものであり、本発明塗工装置と別の塗工装置とからなる塗工設備の要部を断面した右側面図である。
【図2】第1の実施の形態に係る塗工設備の平面図である。
【図3】(A)は第1の実施の形態の本発明塗工装置の要部を拡大し且つ断面した右側面図、(B)は領域を説明する側面図である。
【図4】第1の実施の形態においてダイを揺動した後の要部を拡大し且つ断面した右側面図である。
【図5】第1の実施の形態において塗工ロールの外周面に作用する外力を説明するための拡大した右側面図である。
【図6】本発明塗工装置の第2の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【図7】参考例の塗工装置の第3の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【図8】本発明塗工装置の第4の実施の形態を示すものであり、(A)要部を断面した右側面図、(B)は計量面の近辺を拡大した右側断面図である。
【図9】参考例の塗工装置の第5の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【図10】本発明塗工装置の第6の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【図11】参考例の塗工装置の第7の実施の形態を示すものであり、要部を断面した右側面図である。
【符号の説明】
2…塗工ロール、2a…ロール外周面、3…計量具、4(42)…塗工液供給具、5…ダイ、5a…吐出口、5b…計量面、6…支持具、63…ピックアップロール、C…基材接触領域、D…基材非接触領域、W…基材
Claims (6)
- 駆動回転するロール外周面に、該ロール外周面の回転方向と逆方向へ走行する基材が巻き掛け接触する基材接触領域と該基材が接触しない基材非接触領域とを形成した塗工ロールと、該基材非接触領域の外側に配置されて該ロール外周面との間で計量用間隙を形成する計量面を有する計量具とを備えた塗工装置であって、前記ロール外周面の直径が20mm〜100mmの範囲で選択され、前記ロール外周面の基材非接触領域の外側に、前記ロール外周面の回転方向の上流側から下流側に向かって、前記計量面からの反力及び前記塗工ロールの自重に抗して前記ロール外周面を移動しないように支持する支持具と、前記ロール外周面に塗工液を供給する塗工液供給具と、前記計量具とをこの順番で配置し、前記計量具は、前記計量面を前記塗工ロールの回転中心より下方に位置させて配置され、前記計量間隙に浸入して加圧される塗工液による上方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧し、前記支持具は、第1支持具と第2支持具とからなり、第1支持具は、前記塗工ロールの外周面の下半部側と接して、塗工ロールを回転自在に支持して塗工ロールの自重による撓みを防止し、第2支持具は、前記ロール外周面の回転方向の上流側にブレード先端が接触する清掃ブレードで形成され、前記ロール外周面と接するブレード先端を前記塗工ロールの回転中心より上方に位置させ、下方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧して前記塗工液の液圧力で生じる押圧力に対抗させて、塗工液の液圧力による塗工ロールの浮き上がりを阻止することを特徴とする塗工装置。
- 駆動回転するロール外周面に、該ロール外周面の回転方向と逆方向へ走行する基材が巻き掛け接触する基材接触領域と該基材が接触しない基材非接触領域とを形成した塗工ロールと、該基材非接触領域の外側に配置されて該ロール外周面との間で計量用間隙を形成する計量面を有する計量具とを備えた塗工装置であって、前記ロール外周面の直径が20mm〜50mmの範囲で選択され、前記ロール外周面の基材非接触領域の外側に、前記ロール外周面の回転方向の上流側から下流側に向かって、前記計量面からの反力及び前記塗工ロールの自重に抗して前記ロール外周面を移動しないように支持する支持具と、前記ロール外周面に塗工液を供給する塗工液供給具と、前記計量具とをこの順番で配置し、前記計量具は、前記計量面を前記塗工ロールの回転中心より下方に位置させて配置され、前記計量間隙に浸入して加圧される塗工液による上方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧し、前記支持具は、第1支持具と第2支持具とからなり、第1支持具は、前記塗工ロールの外周面の下半部側と接して、塗工ロールを回転自在に支持して塗工ロールの自重による撓みを防止し、第2支持具は、前記ロール外周面の回転方向の上流側にブレード先端が接触する清掃ブレードで形成され、前記ロール外周面と接するブレード先端を前記塗工ロールの回転中心より上方に位置させ、下方へ向く分力を有する押圧力で前記ロール外周面を押圧して前記塗工液の液圧力で生じる押圧力に対抗させて、塗工液の液圧力による塗工ロールの浮き上がりを阻止することを特徴とする塗工装置。
- 前記塗工液供給具は、前記ロール外周面に塗工液を吐出する吐出口を備え、一組のダイの先端に、該吐出口及び該吐出口に隣接した前記計量面を備えた請求項1又は2記載の塗工装置。
- 前記第1支持具の一部とダイの一部を一体化して、この一体化した部分とダイの他部との境界に、前記吐出口に通じる塗工液案内通路を形成した請求項3記載の塗工装置。
- 前記第1支持具及び前記塗工液供給具が、前記塗工ロールの下方に配置されて前記塗工ロールの外周面を支持する塗工液のピックアップロールからなる請求項1又は2記載の塗工装置。
- 前記塗工ロールより前記基材走行方向の下流側に、走行基材に接する案内位置から接しない待機位置まで進退自在に案内ロールを配置した請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の塗工装置。
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