JP2003080140A - ロッド塗布装置及びロッド塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロッドがウェブに接触した後は、短時間でウ
ェブの走行速度とロッドの回転速度を一致させ、ウェブ
の擦り傷の発生を防止することを課題とする。 【解決手段】 ウェブ１２にロッド１４を接触させて、
ロッド１４を従動回転させることにより、ロッド１４と
ウェブ１２との間に形成される液溜まりの塗布液をウェ
ブ１２に塗布する。ロッド１４は、駆動モータ４６で強
制回転され、ウェブ１２に接触したときにウェブ１２に
擦り傷をつけないように、駆動軸４８に設けられたワン
ウエイクラッチ３２によって駆動モータ４６の回転力が
ロッド１４に伝達され或は遮断される。このため、従来
の塗布装置と比較すると、リアルタイムで駆動モータ４
６からの回転力が遮断されるので、短時間でウェブ１２
の走行速度とロッド１４の回転速度が一致する。従っ
て、ウェブ１２を高速で走行させても、ロッド１４によ
る塗布中にウェブ１２に擦り傷を発生させることがな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロッド塗布装置に
係り、特に、塗工用ロッドを用いてウェブ、例えば帯状
金属板に塗布液を転移させて塗布するロッド塗布装置及
びロッド塗布方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェブ面上に塗布液を塗布するロッド塗
布装置として、塗工用ロッドを走行するウェブに接触さ
せ、該塗工用ロッドにより塗布量を調節した塗布液をウ
ェブに塗布する方法がある。このロッド塗布方法は、極
めて簡単な構成で、しかも高速で薄い塗布層を形成する
ことができるという特徴を有するため、広く用いられて
いる。

【０００３】このロッド塗布方法は、例えば特開昭５３
─２２５４３号公報や特開昭５９─１２３５６８号公報
に記載されるように、塗工用ロッド（以下、単に「ロッ
ド」という）を走行するウェブに接触させると共に、ウ
ェブとロッドの接触部の直前に塗布液溜まりを形成し、
強制的にウェブの搬送方向へ回転させたロッドで塗布液
溜まりの塗布液を掻き上げてウェブに転移させて塗布す
るものである。

【０００４】しかし、ロッドを強制的に回転させてウェ
ブと接触させても、ロッドの回転速度とウェブの走行速
度がうまく一致しないとウェブに擦り傷ができるという
欠点がある。

【０００５】そこで、本出願人は、塗布時（従動回転
時）の１０％以上の回転速度でロッドを強制的に回転さ
せ、ロッドがウェブと接触した後は、強制的な回転力の
伝達を遮断してロッドをウェブに対して従動回転させる
塗布装置を提案している（特開２０００−１０７６６５
号参照）。

【０００６】しかしながら、現実的には、コントローラ
から回転力遮断解除の指令が出て、実際に伝達遮断が完
了するまで一定の時間が掛かる。従って、ロッドがウェ
ブに接触して従動し始めるまでに時間が掛かり、ウェブ
の走行速度とロッドの回転速度が一致しない時間が長く
なり、生産効率があるレベル以上には向上しない。

【０００７】また、ロッド従動回転中に、外乱によりロ
ッド回転抵抗が増大し、ロッドが回転停止すると、ウェ
ブに擦り傷が発生し続ける。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情を考慮して、ロッドがウェブに接触した後は、短時間
でウェブの走行速度とロッドの回転速度を一致させ、ウ
ェブの擦り傷が発生しないようにし、これにより生産効
率を向上させることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、塗工用ロッドを前記ウェブに対して接離させる昇降
手段を有し、走行するウェブに塗工用ロッドを接触させ
て従動回転させ、塗工用ロッドとウェブとの間に形成さ
れる液溜まりの塗布液をウェブに塗布するロッド塗布装
置において、回転力を発生する駆動手段と、前記駆動手
段の回転力を前記塗工用ロッドに伝達・遮断する伝達部
に設けられ、塗工用ロッドがウェブに接触して回転する
と空転して駆動手段の回転力を遮断するクラッチと、を
有することを特徴としている。

【００１０】上記構成では、走行するウェブに塗工用ロ
ッドを接触させて、塗工用ロッドを従動回転させること
により、塗工用ロッドとウェブとの間に形成される液溜
まりの塗布液をウェブに塗布する。

【００１１】この塗工用ロッドは、駆動手段によってウ
ェブに接触する前にウェブの走行方向に強制回転され、
ウェブに接触したときにウェブに擦り傷をつけないよう
に、伝達部に設けられたクラッチによって駆動手段の回
転力が塗工用ロッドに伝達され或は遮断される。

【００１２】このクラッチは、塗工用ロッドがウェブに
接触して回転速度が大きくなると（従動）、メカ的に空
転して駆動手段の回転力を遮断する。このため、従来の
塗布装置と比較すると、リアルタイムで駆動手段からの
回転力が遮断されるので、短時間でウェブの走行速度と
塗工用ロッドの回転速度が一致する。

【００１３】従って、ウェブを高速で走行させても、塗
工用ロッドによる塗布中にウェブに擦り傷を発生させる
ことがない。

【００１４】また、昇降手段が、塗工用ロッドをウェブ
に接触させ、或は塗工用ロッドをウェブから離す。この
ため、ウェブの接合部が塗工用ロッドを通過する前に塗
工用ロッドをウェブから離し、接合部が通過したら塗工
用ロッドをウェブに接触させることができる。

【００１５】これにより、ウェブの接合部が塗工用ロッ
ドに衝突して、塗工用ロッドに微振動等の外乱が発生し
て塗布液に泡の巻き込みが生じたり、泡がウェブの塗膜
面に転写されたり塗布液溜まりに泡が滞留してウェブの
塗膜面にスジが発生したりする塗布不良が発生しない。

【００１６】請求項２に記載の発明は、前記クラッチ
が、前記駆動手段の回転力が伝達される軸部と、前記軸
部の周面に配置され前記塗工用ロッドと連結される外輪
と、前記軸部と前記外輪との間に配置され、軸部の回転
力を外輪へ伝達すると共に、外輪が軸部より速い回転速
度になると外輪を空転させるコロ手段と、で構成されて
いることを特徴としている。

【００１７】上記構成では、塗工用ロッドがウェブに接
触し、軸部より速い回転速度となると、コロ手段によっ
て軸部の周面に配置された外輪が空転して、軸部からコ
ロ手段を通じて塗工用ロッドに伝達される回転力が遮断
され、塗工用ロッドがウェブと瞬時に従動回転する。

【００１８】請求項３に記載の発明は、走行するウェブ
に塗工用ロッドを接触させて従動回転させ、塗工用ロッ
ドとウェブとの間に形成される液溜まりの塗布液をウェ
ブに塗布するロッド塗布方法において、塗工用ロッドを
ウェブの走行方向へ回転させた状態でウェブに接触さ
せ、駆動手段の回転力を塗工用ロッドに伝達・解除する
クラッチを空転させることで、駆動手段の回転力を遮断
して、塗工用ロッドをウェブの走行速度に従動回転させ
ることを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って本実施の形態
に係るロッド塗布装置について説明する。

【００２０】図１〜図５に示すように、ロッド塗布装置
１０は、走行するウェブ１２の幅方向（ウェブ１２に直
交する方向）に配設される円柱状のロッド１４（一例と
して、ワイヤが外周面に巻かれている）を備えている。
このロッド１４は、中央部にＶ字状の溝１６が形成され
た支持ブロック１８に全長に亘って回転可能に支持され
ている。これにより、ロッド１４は自重による撓みが防
止されている。

【００２１】また、ロッド１４の両端部は、軸受け２０
によって回転自在に軸支されており、ウェブ１２と接触
することにより従動回転できるようになっている。

【００２２】そして、ロッド１４の回転によりワイヤで
形成された隙間が、後述する液溜まり２４から所定量の
塗布液を持ち出して、ウェブ１２に塗布液を塗布して塗
布層２８を形成する構成である。

【００２３】なお、ワイヤの材質は、金属であれば問題
はないが、特にステンレス鋼が優れている。ロッド１４
の直径は、６〜２５ｍｍがよく、更に好ましくは６〜１
５ｍｍであり、ロッド１４の表面にワイヤーを巻いたも
の、ロッド１４の表面に溝を刻設したもの、ロッド１４
の表面が平滑なもの等を用いることができる。

【００２４】一方、支持ブロック１８は、リフター２２
の上に載せられている。このリフター２２が図３〜図５
に示す所定のタイミングで昇降して、ロッド１４をウェ
ブ１２に対して接離させる。また、リフター２２には、
支持ブロック１８と協働して液溜まり２４を構成するＬ
型の堰部材２６が配置されている。堰部材２６の頂部と
ウェブ１２との間には、メニスカスが形成されている。

【００２５】堰部材２６の下方には、液溜まり２４へ塗
布液を送液する送液管が接続されている。堰部材２６の
左側には、液溜まり２４からオーバーフローした塗布液
を受けるオーバーフロー槽３０が設けられている。

【００２６】一方、軸受け２０から突出したロッド１４
の端部には、図６及び図７に示すワンウエイクラッチ３
２の外輪３４が接続されている。外輪３４には浸炭焼入
れが行われており、その内径面には、コロ３６が食い込
む傾斜したカム面３８が形成されている。

【００２７】一方、コロ３６とコロ３６の間には、ケー
ジ４０が設けられており、このケージ４０に設けられた
板ばね４２によって、コロ３６が個々に支えられてい
る。これによって、全てのコロ３６が常に同時に外輪３
４のカム面３８に食い込むようになっている。

【００２８】また、外輪３４の内側には、軸部４４が配
置されており、コロ３６が軸部４４と外輪３４に保持さ
れる構成である。この軸部４４は駆動モータ４６の駆動
軸４８と連結されており、駆動モータ４６の回転力は、
軸部４４、コロ３６、及び外輪３４を通じて、ロッド１
４に伝達される。

【００２９】さらに、駆動モータ４６は、信号ケーブル
を介してコントローラ５０に接続されている。このコン
トローラ５０は、リフター２２の昇降タイミングを制御
すると共に、駆動モータ４６をＯＮ─ＯＦＦ制御する。

【００３０】ここで、ワンウエイクラッチの機能を説明
する。

【００３１】図６に示すように、軸部４４が反時計回り
に回転すると、ケージ４０に設けられた板ばね４２の付
勢力でコロ３６は軸部４４側へ押出される。コロ３６
は、外輪３４のカム面３８の噛み合い位置に進み、軸部
４４と一体となって外輪３４が回転する。

【００３２】次に、外輪３４が軸部４４より速く、反時
計回りに回転すると、図７に示すように、軸部４４は外
輪３４から見ると相対的に時計回りに回転することにな
る。このため、コロ３６が、軸部４４から離れて外輪３
４は軸部４４に対して空回りする。

【００３３】次に、本形態のロッド塗布装置１０の作用
について説明する。

【００３４】コントローラー５０は、ロッド塗布装置１
０の運転を開始する前は、リフター２２のピストン５４
を縮めて支持ブロック１８を下降させ、ロッド１４をウ
ェブ１２から離間させている。

【００３５】そして、駆動モータ４６を駆動して、ワン
ウエイクラッチ３２を介してロッド１４を強制的に回転
させる。ここで、コントローラ５０は、エンコーダ５２
からの信号により回転数が所定値まで上がったことを確
認したら、リフター２２のピストン５４を伸長して支持
ブロック１８を上昇させ、走行するウェブ１２にロッド
１４を接触させる。

【００３６】これにより、ロッド１４とウェブ１２との
間に形成される液溜まり２４の塗布液がウェブ１２に塗
布される。

【００３７】また、ロッド１４がウェブ１２に接触する
と、ロッド１４の回転速度が上がり、ワンウエイクラッ
チ３２が空転すると共に、短時間でロッド１４はウェブ
１２に従動回転する。このため、ウェブ１２を高速で走
行させても、塗布中にロッド１４によってウェブ１２に
擦り傷を発生させることがない。

【００３８】また、図４に示すように、ウェブ１２同士
を接合する接合部１２Ａがロッド１４を通過する時に
は、コントローラ５０によりリフター２２を制御して、
支持ブロック１８を下降させて、接合部１２Ａがロッド
１４を通過する前にロッド１４をウェブ１２から離間す
る。

【００３９】これにより、ウェブ１２の接合部１２Ａが
ロッド１４に衝突して、ロッド１４に微振動等の外乱が
発生して塗布液に泡の巻き込みが生じたり、泡がウェブ
１２の塗膜面に転写されたり塗布液溜まりに泡が滞留し
てウェブ１２の塗膜面にスジが発生したりする塗布不良
が発生しない。

【００４０】そして、図５に示すように、ウェブ１２の
接合部１２Ａが通過したらロッド１４をウェブ１２に再
接触させると共に、再接触させる前にはロッド１４を強
制的に回転させてウェブ１２に接触させるが、ロッド１
４がウェブ１２に接触すると、ワンウエイクラッチ３２
が空転するため、ロッド１４はウェブ１２に対して従動
回転する。

【００４１】なお、ウェブ１２の接合部１２Ａの通過後
にロッド１４の強制回転を中止せず、次の接合部が通過
するまで強制回転させても構わない。

【００４２】このように、本形態のロッド塗布装置１０
は、ロッド１４がウェブ１２に接触した後は、ワンウエ
イクラッチ３２の働きにより直ちにロッド１４が従動回
転し始めるので、従来装置のように、コントローラーか
ら強制的な駆動伝達の遮断指令が出でロッドの強制的な
回転が解除されるタイプに比べて、ウェブに悪影響を与
える時間を短縮できる。

【００４３】なお、本発明に使用される塗布液は特に限
定されないが、高分子化合物の水溶液または有機溶媒
液、顔料分散液、コロイド溶液等を使用することができ
る。また、塗布液の粘度も特に限定されないが、粘度が
低い方が適しており、１００ｃｐ以下、好ましくは５０
ｃｐ以下がよい。本発明に使用されるウェブ１２とは、
金属、紙、プラスチックフイルム、レジンコーティッド
紙、合成紙等が含まれる。プラスチック材質は、例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポ
リ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等のビニ
ル重合体、６、６ナイロン、６ナイロン等のポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン２、６
ナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、セ
ルローストリアセテート、セルロールダイアセテート等
のセルロースアセテート等が使用される。また、レジン
コーティッド紙に用いる樹脂としては、ポリエチレンを
はじめとするポリオレフィンが代表的であるが、必ずし
もこれに限定されない。また、金属ウェブとしては、例
えばアルミニウム板がある。

【００４４】

【実施例】実施例として本形態のロッド塗布装置を用
い、比較例として従来のロッド塗布装置を用い、表面粗
さの小さなウェブ１２について塗布試験を行った。

【００４５】また、稼動条件として、ロッド１４を走行
するウェブ１２に接触させる前に、駆動モータ４６でロ
ッド１４を強制的に順回転し、接触後は駆動モータ４６
による強制回転を解除して、ロッドをウェブに従動回転
させた。

【００４６】さらに、使用したウェブは、表面処理後の
表面粗さＲａ＝０．５０μｍのアルミニウム支持体を用
い、ウェブの走行速度（ライン速度）を１００ｍ／分と
した。また、ウェブへの塗布液の塗布量が１０ｃｃ／ｍ
² になるようにロッドの表面に巻いたワイヤ径、及びウ
ェブとロッドのラップ角度を調節した。

【００４７】また、ロッドの直径は１５ｍｍのものを使
用した。すなわち、ロッドがウェブに従動回転するとき
の回転数は、２１２３ｒｐｍとなる。なお、ウェブに接
触させる前のロッドの回転数は、６００ｒｐｍに設定し
た。

【００４８】この結果、実施例の場合、図８の表に示す
ように、ロッドがウェブに接触して２１２３ｒｐｍの回
転数で従動回転するまでの時間は１秒であり、ロッドが
ウェブに接触した個所からロッドがウェブに従動回転す
るまので間のウェブの塗布面に擦り傷の発生は確認され
なかった。

【００４９】一方、比較例の場合、図９の表に示すよう
に、ロッドがウェブに接触して、駆動モータの回転力を
遮断するまでに３秒かかり、ロッドが２１２３ｒｐｍの
回転数で従動回転するまでの時間はトータルで４秒を要
した。そして、ロッドがウェブに接触した個所からロッ
ドがウェブに従動回転するまので間のウェブの塗布面に
擦り傷の発生が確認された。

【００５０】なお、図８及び図９の下方欄には、コント
ローラの動作態様が示されており、比較すれば判るよう
に、本実施例では、比較例のように、駆動伝達指令を出
す必要がなく、また、駆動遮断を確認する駆動伝達遮断
信号を出す必要もない。

【００５１】さらに、本実施例では、比較例と同じよう
に、約３秒後ロッドの強制回転を停止しているが、次に
ロッド接触指令がくるまで、回転させても構わない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、表面粗さの小さなウェブの場合にもウェブを高速
走行させて塗布を行うことができ、しかも塗布中にウェ
ブに擦り傷を発生させることがない。従って、今まで不
良品として扱われていた部分が製品として出荷できるよ
うになり、生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本形態に係るロッド塗布装置の正面図であ
る。

【図２】 本形態に係るロッド塗布装置の正面図であ
る。

【図３】 本形態に係るロッド塗布装置の動きを説明す
る側面図である。

【図４】 本形態に係るロッド塗布装置の動きを説明す
る側面図である。

【図５】 本形態に係るロッド塗布装置の動きを説明す
る側面図である。

【図６】 ワンウエイクラッチの一部断面図である。

【図７】 ワンウエイクラッチの一部断面図である。

【図８】 本形態に係るロッド塗布装置のタイムチャー
トである。

【図９】 従来のロッド塗布装置のタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

２２ リフター（昇降手段） ３２ ワンウエイクラッチ（クラッチ） ３４ 外輪 ３６ コロ（コロ手段） ４２ 板ばね（コロ手段） ４４ 軸部 ４６ 駆動モータ（駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AC22 AC72 AC88 AC93 AC94 CA47 DA04 DB07 DB18 DB33 DB36 DB37 DB38 DB40 DB48 DB53 EA07 EA10 4F040 AA22 AB04 AC01 BA29 CB11 CB13 CB18 CB35 CB40 4F042 AA22 BA05 BA08 DD03 DD09 DD10 DD18

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗工用ロッドを前記ウェブに対して接離
   させる昇降手段を有し、走行するウェブに塗工用ロッド
   を接触させて従動回転させ、塗工用ロッドとウェブとの
   間に形成される液溜まりの塗布液をウェブに塗布するロ
   ッド塗布装置において、 回転力を発生する駆動手段と、 前記駆動手段の回転力を前記塗工用ロッドに伝達・遮断
   する伝達部に設けられ、塗工用ロッドがウェブに接触し
   て回転すると空転して駆動手段からの回転力を遮断する
   クラッチと、 を有することを特徴とするロッド塗布装置。
2. 【請求項２】 前記クラッチが、前記駆動手段の回転力
   が伝達される軸部と、前記軸部の周面に配置され前記塗
   工用ロッドと連結される外輪と、前記軸部と前記外輪と
   の間に配置され、軸部の回転力を外輪へ伝達すると共
   に、外輪が軸部より速い回転速度になると外輪を空転さ
   せるコロ手段と、で構成されたことを特徴とする請求項
   １に記載のロッド塗布装置。
3. 【請求項３】 走行するウェブに塗工用ロッドを接触さ
   せて従動回転させ、塗工用ロッドとウェブとの間に形成
   される液溜まりの塗布液をウェブに塗布するロッド塗布
   方法において、 塗工用ロッドをウェブの走行方向へ回転させた状態でウ
   ェブに接触させ、駆動手段の回転力を塗工用ロッドに伝
   達・遮断するクラッチを空転させることで、駆動手段の
   回転力を遮断して、塗工用ロッドをウェブの走行速度に
   従動回転させることを特徴とするロッド塗布方法。