JP3558735B2 - ロールコーティング装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は塗工装置に関し、特に、表面に塗工液を付着させた塗布ロールによりウエブに塗工液を塗布するロールコーティング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、表面平滑な塗布ロールを用いるロールコーティング装置として、アプリケータロール、塗布ロールおよびメータリングロールを備えて構成されたものが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のロールコーティング装置では、メータリングロール等のロール表面が乾燥するため、部分的に塗工液固形分が堆積し、その塗工面に多数のスジ状塗布ムラが発生し、これが生長すると塗工面上に塗工液の付着量ムラが発生したり、ブレードのビビリが著しくなって塗工不能となったりする問題があった。また、堆積した固形分によりブレードの摩耗が著しくなり、その寿命が短くなるという欠点もあった。
【0004】
ロール表面の乾燥防止対策として、ロール表面をカバーで囲む(カバーによる保湿)ことが考えられるが、カバーの内側間隙すなわち、カバー〜ロール表面間の空間にある空気の温度が低下した場合、ロール表面に結露が発生したり、カバーに発生し生長した結露水がロール表面に落下したりして塗工液の付着ムラやヌケといった塗布不良が発生する問題がある。
【0005】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、塗工用ロール表面の乾燥を防止するとともに、結露発生に起因する問題点を解決することができるロールコーティング装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し前記加温カバーは、前記塗布ロールのほぼ全面を同心状に囲み上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を有する金属製の円弧状板体と、該円弧状板体の外面のほぼ全域にわたって、かつ該円弧状板体外面に接触させて設けた加温用流体配管と、前記点検用開口部を開閉する加温されない蓋体とを備え、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し、前記加温カバーを金属製の円弧状板体で構成することにより、内部に前記塗布ロールと同心状の円弧状空間を形成して、前記塗布ロールのほぼ全面を囲むように設け、前記円弧状空間内に加温用流体を供給可能とするとともに、該加温カバーの上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を形成し、更に該点検用開口部を開閉する加温されない蓋体を設け、該加温カバーは、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とする
【0012】
【作用】
請求項1のロールコーティング装置では、加温カバーを所定の態様で設けたので、塗布ロール表面の乾燥が防止される。また、加温カバーを適宜温度に加温することにより、加温カバーと塗布ロール表面との間隙内(加温カバー内空間)での結露発生が防止される。また、前記蓋体により結露が促進され、該蓋体の内面を流下する結露水は、その下方の加温カバー部分により加温されて気化することで、加温カバー内空間の保湿が行われる。更に、加温カバーに設けた点検用開口部を開放することで、塗布ロール表面の状態や、加温カバー内空間の湿度が適切であるかどうかを目視で点検することができる。
【0013】
請求項2のロールコーティング装置では、加温カバー内に温水等を供給することにより加温カバーが加温され、これにより加温カバー内空間での結露発生が防止される。また、前記蓋体により結露が促進され、該蓋体の内面を流下する結露水は、その下方の加温カバー部分により加温されて気化することで、加温カバー内空間の保湿が行われる。更に、加温カバーに設けた点検用開口部を開放することで、塗布ロール表面の状態や、加温カバー内空間の湿度が適切であるかどうかを目視で点検することができる。
【0019】
【実施例】
次に、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
実施例1
図1はロールコーティング装置の概略構造を示す正面断面図、図2は図1の右側面図である。この装置は、塗布ロール51の上半部表面のほぼ全面を囲むように半円形の加温カバー1を設け、結露の発生促進と結露の流下案内を兼ねた、加温されない結露部材4を塗布ロール51の下半部表面の図面右半分を囲むように、かつ加温カバー1に連ねて設け、結露部材4の下端部に結露水の液だまり5を設けるとともに、液だまり5の上部を全面開放したものである。
【0020】
前記加温カバー1は、2枚の透明プラスチック製(難燃性帯電防止クリヤーシートなど)の半円形曲面板1a,1aを組み合せて構成し、内部に断面円弧状で塗布ロール51と同心状の内部空間2を形成し、該内部空間2に温水配管3を設けることにより、加温カバー1の内側空間1bの空気温度を、その露点より高い温度に加温することができるようにしてある。前記結露部材4も透明プラスチック製の半円形曲面板で構成してあり、前記内側空間1bおよび結露部材4の内側空間4bは保湿部となっている。図1,2において6はブレード、7はフレーム棒、8はサイドフレームである。
【0021】
実施例2
図3は3本リバースコーターの概略構造を示す正面断面図であり、図4は図3の一部拡大図であって、加温カバー1および結露部材4による加温・結露・保湿作用を示すものである。このメータリングロール61まわりの構造は図1,2と同様であり、内側空間1bおよび内側空間4bは保湿部となっている。図3において62は塗布ロール(Cロール)、63は加圧ロール(Bロール)、64はウエブ、65はガイドロールである。
【0022】
前記加温カバー1および結露部材4の作用について、図4を参照して説明すると、温水配管3に温水を通せば、該配管3からの放熱が内部空間2に蓄熱され、加温カバー1の内側表面1cの温度が上昇する。内側表面1cの温度は、通水温度を変えることで容易に制御することができる。前記内部空間2の空気は、その断熱効果を利用した保温材の作用をなす。
【0023】
また、結露部材4は、意図的に結露を発生させるために加温機能をもたない構造としてあるから、内側空間4bの空気温度が露点以下に低下し、結露4cの殆どは結露部材4の内側表面4aに発生するが、メータリングロール61の表面には結露4cは殆ど発生しない。この結露水は結露部材4の内側表面4aに沿って流下し、液だまり5に流入する。
【0024】
このため、結露水がメータリングロール61の表面に落下することはない。そして、液だまり5内の水が気化し、加温カバー1の内側空間1bおよび結露部材4の内側空間4bに流入するため、メータリングロール61表面の空気は、該表面が乾燥しない湿度に維持される。
【0025】
実施例3
図5はロールコーティング装置の要部の概略構造を示す正面断面図、図6は図5の右側面図である。この装置は、塗布ロール71の上半部のほぼ全表面および、下半部の図面右半分を囲むように金属製で円弧状の加温カバー11を塗布ロール71と同心状に設けるとともに、その上下方向中間部に点検用開口部13を設け、該開口部13に加温できない開閉蓋14を設けたものである。
【0026】
前記加温カバー11外面の開閉蓋14配設部を除くほぼ全面にわたって、かつ前記外面に接触させて温水配管12(または加温油配管)を設けることにより、開閉蓋14を除く部分を加温できるようにしてある。
【0027】
この塗布ロール71では、開閉蓋14が実施例2の結露部材4と同様の作用をなし、加温カバー11の開閉蓋14配設部を除く部分が実施例2の加温カバー1と同様の作用をなす。ただし、開閉蓋14の内面を流下する結露水が、その下方の加温カバー11部分により加温されて気化することで、内側空間11a,11bの保湿が行われる。
【0028】
実施例4
図7はロールコーティング装置の要部の概略構造を示す正面断面図、図8は図7の右側面図である。この装置は、塗布ロール81の上半部のほぼ全表面および、下半部の図面右半分を囲むように金属製で円弧状、かつ中空の加温カバー21を塗布ロール81と同心状に設け、加温カバー21内に温水または加温油を通液可能とするとともに、その上下方向中間部に点検用開口部22を設け、該開口部22に、加温できない内部点検用の開閉蓋23を設けたものである。
【0029】
この塗布ロール81では、開閉蓋23が実施例2の結露部材4と同様の作用をなし、加温カバー21の開閉蓋23配設部を除く部分が実施例2の加温カバー1と同様の作用をなす。ただし、開閉蓋23の内面を流下する結露水が、その下方の加温カバー21部分により加温されて気化することで、内側空間21a,21bの保湿が行われる。
【0030】
次に、図3,4に示すロールコーティング装置を使用した塗工試験例および比較試験例について説明する。
【0031】
〔試験例1〕
下記条件にて、wet付着量9g/mの塗工膜が得られるようにコーティングを行った。
【0032】
(1)加温カバー1の運転条件:
加温カバー1の内側表面(1c)の温度制御値:29℃以上
加温カバー1の内側空間(1b,4b)の湿度:最高値は25g/kg
温水配管3への通水温度:38℃(温水配管3の表面温度は29〜30℃)
【0033】
(2)塗工液の処方:
カーボンブラックの水分散液(固形分18%):20重量部
カルナバワックスの水分散液(固形分30%):50重量部
水 :15重量部
メタノール :15重量部
────────────────────────────
合計 :100重量部
【0034】
(3)ロールコーティング装置の運転条件:
塗工速度 :200m/分
Cロール速度 :180〜200m/分
Mロール速度 :60〜100m/分
Mロール〜Cロール間のギャップ :20〜30μm
Mロール、Cロールの表面温度の設定値:28〜30℃
塗工液温度の設定値 :28〜30℃
【0035】
従来の3本リバースコーターでは、Mロール表面に固形分の堆積物が多数発生し、このためスジ、塗布ムラが発生して塗工開始後15〜20分経過すると塗工不能となっていたが、上記のようにMロール表面を保湿用の加温カバー1および結露部材4で囲むことによりスジ、塗布ムラは連続12時間以上発生しなくなった。
【0036】
〔比較試験例1〕
図3,4に示すロールコーティング装置において、加温カバー1の温水配管3への通水を停止した以外は実施例1と同一条件で塗工を行った。
その結果、加温カバー1の内側表面温度は23〜25℃となり、該内側表面に結露による水滴が多量に発生した。また、15000m巻き原反の塗布面に、水滴落下によるムラやヌケが約20箇所/本の頻度で発生した。
【0037】
〔比較試験例2〕
図3,4に示すロールコーティング装置において、加温カバー1を取り外した以外は実施例1と同一条件で塗工を行った。
その結果、Mロール表面に塗工液中の固形分が、その周方向にスジ状となって堆積し、このスジに対応した塗布スジ、塗布ムラが発生した。また、塗工開始から約20分経過した時点で、Mロール上の堆積固形分とブレードのカジリによるブレードの振動(ビビリ)やブレードの摩耗が著しくなったため、塗布の継続が不能となった。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項1に記載のロールコーティング装置によれば、加温カバーと塗布ロール表面との間隙内(加温カバー内空間)の空気乾燥が防止されるうえ、カバー部材を設けた場合の結露発生の問題点がなくなるので、塗布ロール表面が乾燥することによる従来装置の上記問題点が解消され、かつ、結露水が塗布ロール表面に落下することに起因する塗工液の付着ムラやヌケ等の発生を防止することができる効果がある。
請求項2に記載のロールコーティング装置では、上記効果に加えて、塗布ロール表面の状態や、加温カバー内空間の湿度が適切であるかどうかを目視で点検することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略構造を示す正面断面図である。
【図2】図1の右側面図である。
【図3】別の実施例の概略構造を示す正面断面図である。
【図4】図3の一部拡大図であって、加温カバーおよび結露部材による加温・結露・保湿作用を示すものである。
【図5】さらに別の実施例の要部の概略構造を示す正面断面図である。
【図6】図5の右側面図である。
【図7】さらに別の実施例の要部の概略構造を示す正面断面図である。
【図8】図7の右側面図である。
【符号の説明】
1 加温カバー
1a 曲面板
1b 内側空間
1c 内側表面
2 内部空間
3 温水配管
4 結露部材
4a 内側表面
4b 内側空間
4c 結露
5 液だまり
6 ブレード
7 フレーム棒
8 サイドフレーム
11 加温カバー
11a,11b 内側空間
12 温水配管
13 開口部
14 開閉蓋
21 加温カバー
21a,21b 内側空間
22 開口部
23 開閉蓋
51 塗布ロール
61 メータリングロール(Mロール)
62 塗布ロール(Cロール)
63 加圧ロール(Bロール)
64 ウエブ
65 ガイドロール
71,81 塗布ロール

Claims (2)

  1. 水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し前記加温カバーは、前記塗布ロールのほぼ全面を同心状に囲み上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を有する金属製の円弧状板体と、該円弧状板体の外面のほぼ全域にわたって、かつ該円弧状板体外面に接触させて設けた加温用流体配管と、前記点検用開口部を開閉する加温されない蓋体とを備え、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とするロールコーティング装置。
  2. 水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し、前記加温カバーを金属製の円弧状板体で構成することにより、内部に前記塗布ロールと同心状の円弧状空間を形成して、前記塗布ロールのほぼ全面を囲むように設け、前記円弧状空間内に加温用流体を供給可能とするとともに、該加温カバーの上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を形成し、更に該点検用開口部を開閉する加温されない蓋体を設け、該加温カバーは、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とするロールコーティング装置。
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