JP2524488B2 - ニップ式ダイコ―タ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックアップロールの
外周に支持され搬送される帯状材料に塗装を施すニップ
式ダイコータ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属、フィルム、紙などの帯
状材料に塗液を塗布するダイコータでは、走行する帯状
材料をバックアップロールの外周で支持し、ダイコータ
本体の先端リップ部を上記帯状材料に所定ギャップをも
って対向配置させ、上記先端リップ部から塗液を吐出し
て帯状材料に塗布している。この場合、帯状材料の表面
に塗膜厚が均一で光沢のある塗布面を常に形成し得る安
定した塗布を行うには、上記先端リップ部と帯状材料と
のギャップが常に一定となるように保つ必要がある。

【０００３】上記ギャップは通常ウエット時の塗膜厚の
１〜１．７倍程度に初期設定され、ウエット時の塗膜厚
を３０μmとする場合には、上記ギャップが約３０〜５
０μmの範囲となる。このように初期設定されたギャッ
プは、長手方向に厚さが均一で表面が平担なフィルム、
紙などの帯状材料ではダイコータ本体を固定した状態で
もほぼ一定に保たれ、安定した塗布状態が得られる。し
かし、亜鉛メッキ鉄板等の金属製帯状材料では板厚変動
があるために、ダイコータ本体を固定した状態では帯状
材料の板厚変動に伴って上記ギャップも変動し、塗布状
態が不安定になる。

【０００４】特に、亜鉛メッキ鉄板についてのＪＩＳ許
容厚みはその板厚や幅によって異なるが、上記ギャップ
範囲を越える大きい値となっている。このため、上記ギ
ャップを初期設定したままの状態ではダイコータ本体の
先端リップ部が亜鉛メッキ鉄板に接触して上記先端リッ
プ部を損傷することから、従来はダイコータで亜鉛メッ
キ鉄板に塗液を塗布することはできなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ダイコータ本体の先端
リップ部と帯状材料との接触を防止して、亜鉛メッキ鉄
板のような板厚変動の大きい帯状材料についてもダイコ
ータで塗液を安定塗布できるようにするため、走行する
帯状材料とのギャップを電気的、光学的または磁気的に
計測し、この計測結果に基づき帯状材料の板厚変動に応
じてダイコータ本体を帯状材料に対して進退させことに
より、ギャップが常に一定となるように制御する方法が
知られている。

【０００６】しかしながら、この方法ではギャップの計
測、ダイコータ本体の移動はいずれもミクロン単位で行
うため、高精度でかつ高価な計測機器、駆動装置、制御
機器などが必要となるだけでなく、帯状材料が高速搬送
される場合の制御応答性にも問題があった。

【０００７】この他にも、帯状材料の板厚変動のいかん
に拘わらず上記ギャップを一定に保つための方法や装置
が従来より種々提案されているが、実用化されている技
術はなく、ダイコータ本体の先端リップ部と亜鉛メッキ
鉄板との接触を回避できる程度までにギャップを広げて
塗布する技術が未だ開発途上にあるのが現状である。し
たがって、亜鉛メッキ鉄板のような板厚変動の大きい帯
状材料にも塗布可能なダイコータの提供が待ち望まれて
いた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、簡単
かつ安価な構成で上記ギャップを常に一定に保持し、亜
鉛メッキ鉄板のような板厚変動の大きい帯状材料にも塗
布可能なニップ式ダイコータ装置を提供するもので、バ
ックアップロールの外周に支持され搬送される帯状材料
に塗装を施すニップ式ダイコータ装置において、上記帯
状材料にギャップ調節機構により所定のギャップを隔て
て対向させ得るダイコータ本体と該ダイコータ本体近傍
の帯状材料搬送方向上流側で上記バックアップロール外
周に帯状材料を介して当接するニップロールとを上記バ
ックアップロールに対して進退可能な移動台に設けると
ともに、上記バックアップロールを上記移動台に対して
進退可能な状態で付勢した一対の可動軸受により回転自
在に軸支する構成とした。

【０００９】また、上記移動台に、上記ニップロールに
当接して回転する補助ロールを設けてもよい。

【００１０】

【作用】上記の構成を有するニップ式ダイコータ装置に
おいては、移動台が通常の塗布状態ではバックアップロ
ールに対向する所定位置に固定され、この移動台に設け
られたニップロールと、一対の可動軸受を介して付勢さ
れるバックアップロールとの間で帯状材料が挾持された
状態になっており、ダイコータ本体は帯状材料とのギャ
ップを初期設定した状態で上記移動台に固定されてい
る。このため、走行する帯状材料に板厚変動があると、
位置が固定されているニップロールに対してバックアッ
プロールが板厚の変化量だけ進退することとなり、ダイ
コータ本体が対向する位置での帯状材料の外周面の位置
は殆んど変化しない。したがって、帯状材料に板厚変動
があっても帯状材料とダイコータ本体のギャップは初期
設定された状態で常に一定に保たれる。

【００１１】また、ニップロールに当接して回転する補
強ロールを設けることにより、ニップロールの撓みと回
転振れが防止される。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１、図２は本発明にかかるニップ式
ダイコータ装置を示し、このニップ式ダイコータ装置１
は、概略、帯状材料Ｗに向かって塗液を吐出する塗布部
２と、この塗布部２に対向配置され、バックアップロー
ル２０の外周に帯状材料Ｗが支持されつつ搬送される搬
送部３とから構成されている。

【００１３】上記塗布部２におけるベッド４はＬ字状断
面を有し、このベッド４の上部４aには直線状のレール
５が設けある。このレール５に移動台６の底部に取り付
けたリニア軸受け７,７がはめ込まれている。また、ベ
ッド４の背面上部には駆動装置８が固定され、この駆動
装置８からベッド４の後壁４bを貫通して伸びるロッド
９が上記移動台６の下部に連結されている。これによ
り、駆動装置８を作動させると、移動台６がレール５に
沿って滑らかに、かつ素早くバックアップロール２０に
対して前進または後退する。

【００１４】上記移動台６のバックアップロール２０に
対向する前部にはニップロール１０が設けてあり、バッ
クアップロール２０に支持されながら搬送される帯状材
料Ｗに当接して矢印a方向に回転する。このニップロー
ル１０は、図２に示すように、バックアップロール２０
とほぼ等しい長さを有し、ニップロール１０の側方には
ドクターナイフ１１が設けてあり、その楔状の先端部が
ニップロール１０の外周面に軸方向に亘って当接してい
る。このドクターナイフ１１は、ニップロール１０の外
周に付着した塗液、ゴミ等を掻き取るためのもので、所
定の角度をもって移動台６に固定されている。

【００１５】また、ドクターナイフ１１の下方には、ニ
ップロール１０の中央部近傍でニップロール１０に接し
ながら矢印b方に回転する補強ロール１２を設けるのが
好ましく、さらに、補強ロール１２とニップロール１０
の接点が、ニップロール１０と帯状材料Ｗとの接点１０
aからほぼ１８０°ずれた位置、すなわちバックアップ
ロール２０の中心軸２１とニップロール１０の中心軸１
３とを結ぶ直線Ｘ上またはこの近傍に位置するように、
補強ロール１２を上記移動台６に配設するのが好まし
い。

【００１６】上記移動台６の上部には、バックアップロ
ール２０に向かって前下がりに傾斜する傾斜面６aと、
それと垂直な上方向に突出する壁６bが形成されてい
る。この傾斜面６aにダイコータ本体１５が載置され、
その後部に上記壁６bに形成されているネジ孔に移動台
６後方より挿入、螺合されたギャップ調節機構としての
ネジ１６の先端が回動自在に連結されている。このネジ
１６を回転させることによりダイコータ本体１５は傾斜
面６aに沿って移動し、ダイコータ本体１５の先端リッ
プ部１７と帯状材料Ｗとのギャップを調整できるように
なっている。なお、ダイコータ本体１５の先端リップ部
１７に形成されるスロット部１５cの出口と、ニップロ
ール１０と帯状材料Ｗとの接点１０aは、移動台６がバ
ックアップロール２０に対して進退する方向と平行で、
かつバックアップロール２０の中心軸２１を通る直線Ｙ
に関してほぼ対称に配設されている。

【００１７】上記搬送部３の金属性のバックアップロー
ル２０には、その中心に回転軸２２が固定され、この回
転軸２２の両端部は可動軸受２３により回転可能にそれ
ぞれ支持されており、帯状材料Ｗの移動にしたがって矢
印c方向に回転するようになっている。バックアップロ
ール２０はまた、その表面にハードクロムメッキやセラ
ミック溶射などを施して耐摩耗性を高くしてあり、その
振れ精度は１０μm以下であることが好ましい。

【００１８】上記可動軸受２３の上,下縁部は、コ字状
のスライドベース２４の内面２４a,24bに形成された溝
部２５,２６にそれぞれ嵌め込まれ、これら溝部２５,２
６に沿って上記直線Ｙと平行に滑らかに移動できるよう
にしてある。また、上記スライドベース２４の背部２４
cには、例えば空気等の圧縮性流体が所定圧力で充填さ
れたエアシリンダ２７が取り付けてあり、このエアシリ
ンダ２７からスライドベース２４を貫通して伸びるシリ
ンダロッド２８が上記可動軸受２３に連結されている。
これにより、バックアップロール２０は可動軸受２３を
介して矢印n方向に付勢され、後述するように帯状材料
Ｗの板厚変動に伴うバックアップロール２０の移動をエ
アシリンダ２７によって吸収できるようになっている。

【００１９】なお、上記スライドベース２４、エアシリ
ンダ２７およびシリンダロッド２８は、バックアップロ
ール２０の他端側にも同様に設けられている。また、可
動軸受２３を付勢する手段として、上記エアシリンダ２
７に代えてバネやゴム等の弾性体を用いてもよい。さら
に、本実施例では可動軸受２３が上記直線Ｙに沿って移
動するようにしてあるが、帯状材料Ｗに左右の板厚変動
があると左右の可動軸受２３が単独に付勢されて板厚に
追従する。

【００２０】次に、以上の構成を有するニップ式ダイコ
ータ装置１におけるギャップ調整および塗布動作につい
て説明する。まず、帯状材料Ｗを走行させない状態で駆
動装置８を作動し、ニップロール１０を帯状材料Ｗに圧
接してバックアップロール２０との間で帯状材料Ｗを挾
持し、かつ帯状材料Ｗにニップロール１０が接触してい
ないときよりもバックアップロール２０が矢印m方向に
僅かに押し込まれた状態となる所定位置まで、移動台６
を前進させる。この状態でネジ１６を操作してダイコー
タ本体１５を移動させ、先端リップ部１７と帯状材料Ｗ
のギャップをウエット時の塗膜厚の１〜１．７倍程度に
初期設定する。例えば、塗膜厚を３０μmとする場合に
は、上記ギャップは３０〜５０μmの範囲に設定する。

【００２１】その後、帯状材料Ｗを走行させるととも
に、塗液を図示しない塗液供給装置からダイコータ本体
１５上面に形成された塗液供給口１５aに供給する。ダ
イコータ本体１５に供給された塗液は、ダイコータ本体
１５内部のマニホールド部１５b、スロット部１５cを介
して先端リップ部１７から吐出し、帯状材料Ｗに塗布さ
れる。なお、ダイコータ本体１５からニップロール１０
上にこぼれた塗液は、ドクターナイフ１１により掻き取
られる。

【００２２】ニップロール１０はバックアップロール２
０との間に帯状材料Ｗを挾持しつつ、搬送される帯状材
料にしたがって矢印a方向に回転する。このニップロー
ル１０の回転精度は上記ギャップを一定に保つうえで大
きな影響を及ぼすため、その振れ精度は５μm以下とす
るのが好ましい。また、このニップロール１０に当接す
る補強ロール１２を設けた場合には、補強ロール１２は
ニップロール１０の回転にしたがって矢印b方向に回転
する。

【００２３】搬送されてくる帯状材料Ｗに数十μm程度
の板厚変動があった場合、以下のように動作する。移動
台６が駆動装置８によって所定の前進位置に固定されて
いるため、この移動台６に設けられたニップロール１０
の回転する位置も固定されている。一方、バックアップ
ロール２０は、上述のように、その両端側にそれぞれ設
けられた可動軸受２３およびエアシリンダ２７により、
ニップロール１０に向かって付勢されながら上記直線Ｙ
に沿ってニップロール１０に対して進退可能になってい
る。なお、エアシリンダ２７の圧接力は帯状材料Ｗの張
力以上とする。また、大きな押付圧が必要なときは、エ
アシリンダの代わりに油圧シリンダを用いてもよい。

【００２４】したがって、帯状材料Ｗの板厚が厚くなれ
ばバックアップロール２０が板厚の変化量だけ矢印m方
向に後退し、逆に、板厚が薄くなればバックアップロー
ル２０が板厚の変化量だけ矢印n方向に前進することに
なる。これにより、帯状材料Ｗに板厚変動があっても、
ダイコータ本体１５の先端リップ部１７が対向する位置
での帯状材料Ｗの外周面の位置は殆んど変化することが
なく、帯状材料Ｗとの間のギャップは常に初期設定値の
まま一定に保たれる。

【００２５】このように、上記ニップ式ダイコータ装置
１では、従来法のような高精度で高価な測定機器や制御
機器は必要なく、簡易かつ安価な構成で常にギャップを
一定に保持できるので、装置の大巾なコストダウンを図
ることができる。

【００２６】また、ダイコータ本体１５による塗布直前
の帯状材料Ｗをニップロール１０とバックアップロール
２０との間で挾持するため、帯状材料Ｗの平担性が増し
て、より安定した塗布面を形成することができる。さら
に、幅方向に切断された帯状材料Ｗに塗布する場合、切
断装置の刃が悪いためにエッジ部に返りが生じてダイコ
ータ本体１５の先端リップ部１７を傷付けるおそれがあ
るが、ニップロール１０で挾持することによって返り部
がなくなり、このような危険性も解消される。

【００２７】さらに、ニップロール１０に当接して回転
する補強ロール１２を設けた場合には、ニップロール１
０の強度が増すことによりニップロール１０の撓みと回
転振れを防止することができ、ギャップの一定保持がよ
り好適に達成される。

【００２８】そして、帯状材料Ｗに板継ぎ部やゴミ傷等
の板厚方向の寸法変動が局部的に大きくなる部分がある
場合、図示しないセンサからの信号に基づき上記駆動装
置８を作動させ、移動台６を素早く所定距離だけ後退さ
せる。これにより、板継ぎ部等との接触を回避してダイ
コータ本体１５の先端リップ部１７の損傷を防止するこ
とができる。また、板継ぎ部等が上記先端リップ部の対
向位置を通過した後、再び駆動装置８を作動させて移動
台６を素早く所定距離だけ前進させ、ニップロール１０
が帯状材料Ｗに圧接してバックアップロール２０が僅か
に後退する通常の塗布位置に戻せば、ギャップは初期設
定値に容易かつ確実に設定される。さらに、操業終了時
には移動台６を後退させた位置で停止させれば、バック
アップロール２０の表面を傷付けることなくダイコータ
本体１５の取り外し、取り付けが容易に行える。さらに
また、移動台６を固定しておいてバックアップロール２
０の付勢用エアシリンダ２７を矢印m方向に移動させて
もよい。

【００２９】なお、従来のダイコータでは帯状材料Ｗの
板継ぎ部回避のための進退機構によってギャップ調整も
行っていたため、機構が複雑化するうえ、ギャップ調整
にも時間を要してしたが、上記ニップ式ダイコータ装置
１では、上記のように駆動装置８で移動台６を所定位置
まで前進させるだけでギャップ調整も完了するので、動
きを単純化することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
にかかるニップ式ダイコータ装置では、バックアップロ
ールの外周に支持されて搬送される帯状材料に所定ギャ
ップを隔てて対向するダイコータ本体を固定した移動台
に、バックアップロールとの間で帯状材料を挾持しつつ
回転するニップロールを設け、上記バックアップロール
の両端側をニップロールに向かって付勢され、かつニッ
プロールに対して進退可能な可動軸受で支持している。

【００３１】このため、搬送される帯状材料に板厚変動
があった場合、回転する位置が変わらないニップロール
に対してバックアップロールが板厚の変化量だけ進退す
ることで、板厚変動が吸収される。したがって、ダイコ
ータ本体が対向する位置での帯状材料の外周面の位置は
殆んど変化せず、ギャップは初期設定値のまま常に一定
に保たれる。よって、請求項１のニップ式ダイコータ装
置によれば、ギャップよりも板厚の変動幅の大きい亜鉛
メッキ鉄板についても、ダイコータ本体の先端リップ部
が亜鉛メッキ鉄板と接触することなく、かつ塗膜厚が均
一で光沢のある塗布面が得られる安定した塗布が可能と
なる。

【００３２】また、上記ニップ式ダイコータ装置では、
従来法のような高精度で高価な制御機器等は必要なく、
簡易かつ安価な構成でギャップの一定保持を達成できる
ので、装置の大巾なコストダウンを図ることができる。

【００３３】さらに、帯状材料を塗布直前でバックアッ
プロールとニップロールの間で挾持することにより、帯
状材料の平担性が増して安定した塗布状態を得ることが
でき、高速塗布時には帯状材料の表面に付随する空気膜
をニップロールで遮断して、塗膜への空気の巻き込みを
防止する効果もある。

【００３４】また、請求項２のニップ式ダイコータ装置
によれば、補強ロールによってニップロールの強度が増
すことにより、ニップロールの撓みと回転振れを防止す
ることができ、ギャップの一定保持がより好適に達成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるニップ式ダイコータ装置の側
面図である。

【図２】 本発明にかかるニップ式ダイコータ装置の概
略構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…ニップ式ダイコータ装置、６…移動台、１０…ニッ
プロール、１２…補強ロール、１５…ダイコータ本体、
２０…バックアップロール、２３…可動軸受、２４…ス
ライドベース、２７…エアシリンダ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バックアップロールの外周に支持され搬
   送される帯状材料に塗装を施すニップ式ダイコータ装置
   において、 上記帯状材料にギャップ調節機構により所定のギャップ
   を隔てて対向させ得るダイコータ本体と該ダイコータ本
   体近傍の帯状材料搬送方向上流側で上記バックアップロ
   ール外周に帯状材料を介して当接するニップロールとを
   上記バックアップロールに対して進退可能な移動台に設
   けるとともに、上記バックアップロールを上記移動台に
   対して進退可能な状態で付勢した一対の可動軸受により
   回転自在に軸支した構成としたことを特徴とするニップ
   式ダイコータ装置。
2. 【請求項２】 上記移動台に、上記ニップロールに当接
   して回転する補助ロールを設けたことを特徴とする請求
   項１に記載のニップ式ダイコータ装置。