JP4397071B2 - 塗工装置用ロッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗工装置用ロッドに係り、特に、薄い金属板、紙、フィルム等のシート状或いはウエブ状の被塗工基材（以下「ウエブ」という）に各種の液状物質（以下「塗布液」という）を塗布するのに使用される塗工装置用ロッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄い金属板、紙、プラスチックフィルム等のウエブに各種の塗布液を塗布する塗布装置としては、ロールコータ、エアーナイフコータ、ダイを用いたコータ、及びロッドコータ等の各種の装置が知られている。
【０００３】
これらの塗布装置の中で、ロッドコータは簡易な塗布装置で、しかも各種の塗布液を各種のウエブに塗布できるので、広く利用されている。ロッドコータは、ウエブに塗布された塗布液の過剰分を塗工装置用ロッドで掻き落とすタイプのものと、ウエブへの塗布と塗布液量の調整の両方を１つの塗工装置用ロッドで行うタイプのものとがある。いずれのタイプのロッドコータの場合にも、塗工装置用ロッドのロッド表面の周方向には多数の溝が形成されており、この溝の深さ、幅等によりウエブに塗布する塗布液量や掻き落とす塗布液量が調整される。
【０００４】
塗工装置用ロッドの種類には３種類あり、▲１▼平滑な表面をもったロッド素材そのままのもの、▲２▼ロッド素材にワイヤーを巻いて溝を形成し、これによりロッドの表面に周方向の凹部（溝）と周方向の凸部をロッドの軸方向に交互に形成するもの、▲３▼ロッド素材自体の周方向に溝を形成し、これによりロッドの表面に周方向の凹部（溝）と周方向の凸部をロッドの軸方向に交互に形成するものがあり、切削加工、転造加工、レーザー加工等により形成される。そして、ワイヤーを巻いた塗工装置用ロッドは、ホットメルト塗布や、比較的塗布量の多い塗布に用いられ、ワイヤーの直径は０．０８〜１．５２ｍｍの範囲で、一般には、０．０８〜０．６４ｍｍのものが使用される（実開平１−６５６７１号公報）。
ところで、生産性の向上や省エネ等の要請により、ロッドコータによる塗布の場合にも、高濃度の塗布液をウエブに薄く、しかも高速で塗布することが要求されてきている。更に、工業製品の多様化、高機能化等の流れにより、塗布液中に各種の分散剤が含有される傾向にあり、硬質な分散剤が含有されることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の塗工装置用ロッドは、塗布液に分散剤、特に硬質な分散剤が含有されたり、高速塗布を行ったりすると、ロッドに巻いたワイヤの磨耗やロッド自体に形成した凸部が短期間に磨耗してしまうという欠点がある。磨耗が短期間に発生すると、塗工装置用ロッドに形成した溝の深さが浅くなり、ウエブに塗布する塗布液量の調整精度が悪くなるので、塗布精度が低下してしまう。従って、この塗工装置用ロッドの短期間における磨耗は、生産性向上、省エネ化等を達成する上での大きなネックになっているが、有効な対策がないのが実情である。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、硬質な分散剤を含有した塗布液を使用したり、高速塗布したりしても塗工装置用ロッドを磨耗しにくくすることができるので、塗布精度の低下や塗布不良が発生しない塗工装置用ロッドを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、連続走行するウエブに接触して該ウエブに塗布液を転移塗布する円柱状のロッド、又は塗布液が過剰に塗布されたウエブに接触して塗布液の過剰分を掻き落とす円柱状のロッドであって、前記ロッド表面に周方向の凹部と周方向の凸部とが前記ロッドの軸方向に交互に形成された塗工装置用ロッドにおいて、前記凸部上面を平坦面に形成して該平坦面の幅が前記凸部一つ当たり１０μｍ以上になるようにすると共に、前記ロッド表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるようにし、前記平坦面と前記表面最大粗さを有するロッド表面に硬質素材によるコーティング膜を、該膜表面の表面最大粗さが０．８μｍ以下で且つ膜厚が１．５μｍ以上３０μｍ以下となるように形成したことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、凸部上面を平坦面に形成して該平坦面の幅が前記凸部一つ当たり１０μｍ以上になるようにすると共に、前記ロッド表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるようにし、前記平坦面と前記表面最大粗さを有するロッド表面に硬質素材によるコーティング膜を形成したので、ロッド表面に対するコーティング膜の密着強度が大きくなる。従って、硬質な分散剤を含有した塗布液を使用したり、高速塗布したりしてもコーティング膜が剥離しにくくなるので、塗工装置用ロッドの磨耗防止が効果的に達成されると共に、コーティング膜の剥離等による塗布不良が発生しない。
また、ロッド表面に形成したコーティング膜の表面最大粗さは０．８μｍ以下になるようにしたので、塗工装置用ロッドとウエブとの接触抵抗を小さくすることができる。これにより、塗工装置用ロッドの使用時における剪断応力や垂直応力を小さくすることができるので、コーティング膜が一層剥離しにくくなる。更には、コーティング膜の膜厚は１．５μｍ以上３０μｍ以下にしたので、コーティング膜に必要な硬度を十分に確保することができ、これにより塗工装置用ロッドが磨耗しにくくなると共に、特に剪断応力や垂直応力に対する耐性を大きくすることができる。
【０００９】
本発明の請求項２は前記目的を達成するために、連続走行するウエブに接触して該ウエブに塗布液を転移塗布する円柱状のロッド、又は塗布液が過剰に塗布されたウエブに接触して塗布液の過剰分を掻き落とす円柱状のロッドであって、前記ロッド表面に周方向の凹部と周方向の凸部とが前記ロッドの軸方向に交互に形成された塗工装置用ロッドにおいて、前記凸部のロッド軸芯方向の断面形状を、曲率半径が５０μｍ以上の円弧状に形成すると共に、前記ロッド表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるようにし、前記円弧状と前記表面最大粗さを有する前記ロッド表面に硬質素材のコーティング膜を、該膜表面の表面最大粗さが０．８μｍ以下で且つ膜厚が１．５μｍ以上３０μｍ以下となるように形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、凸部のロッド軸芯方向の断面形状を、曲率半径が５０μｍ以上の円弧状に形成すると共に、前記ロッド表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるようにし、前記円弧状と前記表面最大粗さを有する前記ロッド表面に硬質素材のコーティング膜を形成したので、ロッド表面に対するコーティング膜の密着強度が大きくなる。従って、硬質な分散剤を含有した塗布液を使用したり、高速塗布したりしてもコーティング膜が剥離しにくくなるので、塗工装置用ロッドの磨耗防止が効果的に達成されると共に、コーティング膜の剥離等による塗布不良が発生しない。
また、ロッド表面に形成したコーティング膜の表面最大粗さは０．８μｍ以下になるようにしたので、塗工装置用ロッドとウエブとの接触抵抗を小さくすることができる。これにより、塗工装置用ロッドの使用時における剪断応力や垂直応力を小さくすることができるので、コーティング膜が一層剥離しにくくなる。更には、コーティング膜の膜厚は１．５μｍ以上３０μｍ以下にしたので、コーティング膜に必要な硬度を十分に確保することができ、これにより塗工装置用ロッドが磨耗しにくくなると共に、特に剪断応力や垂直応力に対する耐性を大きくすることができる。
【００１３】
また、請求項３の発明によれば、請求項１又は２において、硬質素材のコーティング膜は、硬質クロムメッキ、アモルファスクロムメッキのコーティング膜にしたものである。
【００１４】
また、請求項４の発明によれば、請求項１、２又は３において、ロッド表面の凸凹部の形成を転造加工法により形成したので、ロッド素材の繊維（例えば金属ロッドの場合の金属繊維）を切断することがなく、且つ加工硬化により表面硬度を高くでき、更にはロッド表面の最大表面粗さの制御を容易に行なうことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る塗工装置用ロッドの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１６】
図１は、ウエブに塗布された塗布液の過剰分を塗工装置用ロッドで掻き落とすタイプのロッドコータに本発明の塗工装置用ロッドを適用した第１の実施の形態である。また、ウエブに塗布液を塗布する塗布装置としてはロールコータを用いた例で示したが、特にロールコータに限定するものではなく、任意の塗布装置を使用することができる。
【００１７】
図１に示すように、矢印方向に走行するウエブ１０は、ロールコータ１２により塗布液が塗布される。ロールコータ１２は、上側に配置されたバックアップローラ１４と、バックアップローラ１４の下側に配置されたコーティングローラ１６とを有し、コーティングローラ１６の回転により塗布液パン１８中の塗布液２０をピックアップする。そして、ピックアップした塗布液２０をバックアップローラ１４に係合支持されて走行しているウエブ１０に転移塗布する。塗布液２０が塗布されたウエブ１０は、塗布液２０が未乾燥、未固化状態にあるうちに、ロッドコータ２２に達し、ウエブ１０の塗布面側がウエブ１０の走行方向と逆方向に回転する塗工装置用ロッド２４に接触させられる。これにより、ウエブ１０に塗布された塗布液２０の過剰分が塗工装置用ロッド２４により掻き落とされて、ウエブ１０に塗布される塗布液量が調整される。掻き落とす塗布液２０の量は、塗工装置用ロッド２４に形成される多数の溝（凹部）２５Ａの深さ（Ｌ）、幅（Ｗ）や、凹部２５Ａから凹部２５Ａ若しくは凸部２５Ｂから凸部２５Ｂのピッチ長さ（Ｐ）等により変えることができる（図３及び図４参照）。この場合、塗工装置用ロッド２４を、ウエブ走行方法と同方向に回転させても、或いは静止状態にしてもよいが、ウエブの走行速度を高速化する場合には逆方向に回転させる方がよい。
【００１８】
次に、本発明の塗工装置用ロッド２４について説明する。
【００１９】
図２は、塗工装置用ロッド２４の部分斜視図であり、図３はロッド表面にコーティング膜を形成した後の軸芯方向に沿った断面図である。
【００２０】
これらの図に示すように、塗工装置用ロッド２４は、円柱状に形成されたロッド２５の表面の周方向に多数の溝が形成され、これにより、ロッド２５表面に周方向の凹部２５Ａ（溝）と周方向の凸部２５Ｂとがロッド２５の軸方向に交互に形成される。図３に示すように、ロッド２５表面に形成された凸部上面２５Ｃは平坦面に形成され、この平坦面の幅（ｄ）は１０μｍ以上になるように形成される。また、凸部２５Ｂ及び凹部２５Ａが形成されたロッド表面の表面最大粗さが、０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるように形成される。そして、凸部上面２５Ｃの平坦面の幅（ｄ）が１０μｍ以上の平坦面を有し且つ表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下に形成されたロッド２５表面に、硬質素材のコーティング膜２６が施される。コーティング膜２６の形成は、ウェットコーティングまたはスパッタリング等のドライコーティングあるいはメッキ等の方法を用いて行なう。
【００２１】
上記した塗工装置用ロッド２４の形成において、凸部上面２５Ｃの平坦面の幅（ｄ）が１０μｍ以上の平坦面を有し且つ表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下に形成されたロッド表面に、硬質素材のコーティング膜２６を施すことにより、ロッド２５の表面に対するコーティング膜２６の密着性を良くすることができる。
【００２２】
即ち、塗工装置用ロッド２４の使用時においてロッド２５表面の凸部２５Ｂ上面には走行するウエブ１０との接触による剪断応力や垂直応力が加わるが、凸部２５Ｂ上面を平坦面にすれば、ロッド２５表面全体に対してウエブ１０に面接触する部分が多くなる。従って、面接触する部分が多くなることにより、凸部２５Ｂ上面が半円状をした従来の塗工装置用ロッドのように、凸部２５Ｂ上面がウエブ１０に対して線接触する場合に比べて剪断応力や垂直応力を分散させることができる。これにより、コーティング膜２６にクラックが生じたり、剥離したりしにくくできる。また、コーティング膜２６の形成時（コーティング時）においても応力の集中を分散できるので、コーティング膜２６がロッド２５表面に密着し易くなる。この場合、平坦面の幅（ｄ）を１０μｍ未満にした場合には、平坦面による応力の分散作用を十分に発揮できないので、特にウエブ１０の走行方向に対して塗工装置用ロッド２４が逆回転する場合には、コーティング膜２６にクラックが入ったり一部剥離したりする。平坦面の幅（ｄ）の上限は、ロッド２５表面に形成する溝の数との関係で設定するのがよい。
【００２３】
また、ロッド２５表面に形成するコーティング膜２６の密着性を良くするためには、ロッド２５表面（凸部も凹部も含む全面）の表面最大粗さを、０．０５μｍ以上０．８μｍ以下にすることが必要である。即ち、表面最大粗さが０．０５μｍ未満の場合には、表面の粗さが小さすぎてロッド２５表面の粗面に基づいて発揮される投錨効果（コーティング膜がロッドの粗面の窪みに入り込むことにより剥がれにくくなる効果）が小さくなるので、密着強度が弱くなる。逆に、表面最大粗さが０．８μｍを越える場合には、コーティング膜２６を薄膜に形成した際に、ロッド２５表面の粗面の影響がコーティング膜２６に反映されてしまい、コーティング膜２６表面が滑らかでなくなる。これにより、ロッド２５表面のウエブ１０に対する接触抵抗が大きくなるので、塗工装置用ロッド２４の使用時にコーティング膜２６にクラックが生じたり、剥離したりする要因になる。このコーティング膜２６の具体的な滑らかさ、即ち表面最大粗さは０．８μｍ以下であることが好ましい。コーティング膜２６の表面最大粗さが０．８μｍを越えると、塗工装置用ロッド２４とウエブ１０との接触抵抗が大きくなるので、特に塗工装置用ロッド２４をウエブ１０の走行方向に対して逆回転させた場合には、ウエブ１０によるロッド２５表面に対する剪断応力が大きくなり、コーティング膜２６が剥離したりクラックが発生したりし易くなる。また、コーティング膜２６の表面最大粗さの下限は特になく、表面最大粗さが小さいほど良い。
【００２４】
また、図３に示したコーティング膜２６の膜厚（ｔ）は、１．５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。膜厚（ｔ）が１．５μｍ未満では、磨耗を防止するためのコーティング膜として十分な硬度を確保できなくなるだけでなく、上述したようにロッド２５表面の粗面の影響がコーティング膜２６に反映されてしまい、コーティング膜表面の滑らかさを確保できなくなる。逆に、膜厚（ｔ）が３０μｍを越えると硬質素材によるコーティング膜２６の脆性が発現しやすくなる。これにより、ロッド２５表面にコーティング膜２６を形成する際に微小なクラックが発生したり、塗工装置用ロッド２４の使用時においてロッド２５表面に大きな剪断応力や垂直応力が加わった時にクラックや剥離が生じ易くなる。
【００２５】
硬質素材のコーティング膜２６としては、硬質クロムメッキ、アモルファスクロムメッキのコーティング膜を使用することができ、その他セラミックコーティング膜又はダイヤモンドコーティング膜のように超硬質なものが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば硬質性樹脂のコーティング膜を形成することもできる。
【００２６】
このように、本発明の塗工装置用ロッド２４によれば、凸部２５Ｂ上面を平坦面に形成して該平坦面の幅が前記凸部２５Ｂ一つ当たり１０μｍ以上になるようにすると共に、ロッド２５表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるようにし、平坦面と前記表面最大粗さを有するロッド２５表面に硬質素材によるコーティング膜２６を形成したので、ロッド２５表面に対するコーティング膜２６の密着強度を極めて大きくすることができる。従って、ロッドコータの塗工装置用ロッドとして、本発明の塗工装置用ロッド２４を用いれば、硬質な分散剤を含有した塗布液２０を使用したり、高速塗布したりしても、コーティング膜２６にクラックや剥離を生じさせることなく、塗工装置用ロッド２４の摩耗を極めて小さくすることができる。従って、塗布精度が低下したり塗布不良が発生したりしない。また、塗工装置用ロッド２４の使用時においてロッド２５表面の凸部２５Ｂ上面に、走行するウエブ１０との接触による剪断応力や垂直応力が加わっても、コーティング膜２６にクラックや剥離が発生しにくくなる。
【００２７】
図４は、本発明の塗工装置用ロッド２４の変形例であり、凸部２５Ｂのロッド２５軸芯方向の断面形状が円弧状の場合には、その円弧状の曲率半径を５０μｍ以上にした上で、ロッド２５表面の表面最大粗さ０．０５μｍ以上０．８μｍ以下、コーティング膜の表面最大粗さ０．８μｍ以下、コーティング膜の膜厚３μｍ以上３０μｍ以下のそれぞれの条件を満足させることで、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
ところで、ロッド２５素材の表面に凸部２５Ｂと凹部２５Ａを直接形成する加工方法としては、切削加工法、転造加工法、レーザー加工法等があるが、良好な硬度と密着性の良いコーティング膜２６を得るには、図５に示すように、転造加工法により加工するのが好ましい。図５の（Ａ）は、２つのダイス４０、４０で加工する場合であり、図５の（Ｂ）は、３つのダイス４０、４０、４０で加工する場合である。
【００２９】
他の加工法、例えば切削加工でもロッド２５表面に凸部２５Ｂと凹部２５Ａを有する表面形状を形成することはできるが、切削加工の場合にはロッド２５の繊維（例えば金属ロッドの場合の金属繊維）を切断してしまうために、加工後のロッド２５表面の硬度が低下し、ロッド２５表面に施すコーティング膜２６の密着性が低下する。更に、切削加工の場合、ロッド２５表面の表面最大粗さを前述した０．８μｍ以下にするには切削速度を速くできないので、ロッド生産の生産性が悪いという問題もある。一方、レーザ加工法では、前述したロッド２５表面の表面最大粗さを０．０５μｍ以上０．８μｍ以下の範囲でムラなく加工制御することが極めて困難であるという問題がある。
【００３０】
これに対して、転造加工法の場合は、ロッド２５の繊維の切断がないと共に加工硬化により表面硬度を高くすることができ、更にはロッド２５表面の表面最大粗さの加工制御が容易であるという長所がある。
【００３１】
また、ロッド２５表面に凸部２５Ｂと凹部２５Ａを形成する別の方法としては、ロッド２５表面にワイヤを巻く方法もあるが、この場合には巻回されたワイヤ表面を研磨することにより平坦面を形成したり、表面最大粗さを調整したりするとよい。この際にも、ロッド２５表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下の範囲になるようにすることが必要である。
【００３２】
図５は、ウエブ１０への塗布と塗布液量の調整の両方を１つの塗工装置用ロッドで行うタイプのロッドコータ２８に本発明の塗工装置用ロッド２４を適用した第２の実施の形態である。
【００３３】
図５に示すように、走行するウエブ１０に接触した状態で、ウエブ１０の巾方向に本発明の塗工装置用ロッド２４が配設される。塗工装置用ロッド２４は、ウエブ１０が走行する方向に回転軸３０を中心に回転可能であると共に、ロッド支持部材３２上に回転を阻害しないように支持される。ロッド支持部材３２は、塗工装置用ロッド２４に撓みが発生するのを防止すると共に、塗工装置用ロッド２４に塗布液２０を供給する役目を行う。即ち、ロッド支持部材３２と堰部材３４とで形成された塗布液供給路３６に供給された塗布液２０は、ウエブ１０と塗工装置用ロッド２４の接触部に塗布液２０の液だまり３８を形成する。そして、回転する塗工装置用ロッド２４により液だまり３８の塗布液２０がウエブ１０に転移塗布される。この塗工装置用ロッド２４の周面の周方向には、塗工装置用ロッド２４の略全長に渡って溝（凹部２５Ａ）が形成され、この溝（凹部２５Ａ）の深さ、幅、ピッチＰにより塗布液量を調節する（図３及び図４参照）。
【００３４】
上記ロッドコータ２８にも、第１の実施の形態で説明したと同様の塗工装置用ロッド２４が適用される。これにより、第２の実施の形態のように、塗工装置用ロッド２４で塗布液を塗布する場合にも、ロッド２５表面に対するコーティング膜２６の密着強度が大きくなる。従って、分散剤を含有した塗布液２０を使用したり、高速塗布したりしてもコーティング膜２６が剥離しにくくなるので、コーティング膜２６による塗工装置用ロッド２４の磨耗防止を効果的に達成することができると共に、塗布不良が発生しない。また、塗工装置用ロッド２４の使用時においてロッド２５表面の凸部２５Ｂ上面には走行するウエブ１０による剪断応力や垂直応力が加わっても、コーティング膜２６にクラックや剥離が発生しにくくなる。
【００３５】
尚、本発明に使用されるウエブ１０としては、帯状のものでもシート状のものでも良く、アルミニウム等の薄板金属、紙、プラスチックフィルム、レジンコーティング紙、合成紙等を使用できる。プラスチックフィルムの材質としては、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、セルロース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、レジンコーティング紙に用いるレジンとしては、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、これらには限定されない。ウエブ１０の厚みも特に限定されないが、０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度のものが取り扱い、汎用性の点で有利である。
【００３６】
【実施例】
次に、ウエブに塗布された塗布液の過剰分を塗工装置用ロッドで掻き落とすタイプの図１に示したロッドコータを使用して塗工装置用ロッドをウエブの走行方向に対して逆方向に回転させて行った本発明の実施例を説明する。
〔実施例１〕
径が１３ｍｍ、長さが１５００ｍｍのステンレス製ロッドの凸部上面に平坦面を形成して、その平坦面の幅（ｄ）を５０μｍとすると共に、ロッド表面の表面最大粗さを０．２μｍとした。この平坦面と表面最大粗さを有すロッド表面に、硬質クロムメッキを膜厚が１０μｍになるように形成すると共に、コーティング膜の表面最大粗さが０．３μｍになるようにした。
【００３７】
尚、ロッドの凹部（溝）のピッチ（ｐ）は３００μｍであり、深さ（Ｌ）は４０μｍである。
〔比較例１〕コーティング膜の膜厚を４０μｍとして、好ましい範囲である３μｍ以上３０μｍ以下の範囲から外れるようにした以外は実施例１の塗工装置用ロッドと同じ条件とした。
〔比較例２〕ロッド表面の表面最大粗さを１．２μｍとして、好ましい範囲である０．０５μｍ以上０．８μｍ以下の範囲から外れるようにした以外は、実施例１の塗工装置用ロッドの条件と同じにした。
【００３８】
実施例、比較例１〜２ともに、塗布液はフェノール系の樹脂を２０％含有する粘度２９ｃｐのものを使用した。また、ウエブはアルミニウムを表面処理した０．２ｍｍ厚のものを使用して、７０ｍ／分で走行させた。
【００３９】
その結果、実施例１の塗工装置用ロッドは、塗布液が塗布されたウエブ長さが累積で１５０００ｍになっても、ウエブ塗布面の欠陥や塗布量の精度低下が発生せず、良好な塗布を行うことができた。塗布終了後、塗工装置用ロッドを検査したがコーティング膜のクラック、剥離などは見られなかった。また、ウエブ長さが累積１５０００ｍ使用後でも、コーティング膜の磨耗は僅かに０．４μｍであった。
【００４０】
これに対し、比較例１の塗工装置用ロッドは、塗布液が塗布されたウエブ長さが８００ｍの時点でウエブ塗布面に塗布スジが発生し始め、正常な塗布の継続が困難になった。塗布終了後、塗工装置用ロッドを検査したがコーティング膜に微小なクラックや剥離が認められた。
【００４１】
また、比較例２の塗工装置用ロッドは、塗布液が塗布されたウエブ長さが累積で２８００ｍになったときにウエブ塗布面に塗布スジが発生した。この時の塗工装置用ロッドの表面を検査したところ、塗布スジが発生したウエブ部位に対応するロッド部位にコーティング膜の微小な剥離が見られた。
〔実施例２〕
径が８ｍｍ、長さが１０００ｍｍのステンレス製ロッドの凸部のロッド軸芯方向の断面形状を、曲率半径（Ｒ）が１６０μｍの円弧状になるようにすると共に、ロッド表面の表面最大粗さを０．３μｍとした。この円弧状の凸部と表面最大粗さを有すロッド表面に、硬質クロムメッキを膜厚が７μｍになるように形成すると共に、コーティング膜の表面最大粗さが０．４μｍになるようにした。
【００４２】
尚、ロッドの凹部（溝）のピッチ（ｐ）は４００μｍであり、深さ（Ｌ）は８０μｍである。
〔比較例３〕コーティング膜の膜厚を０．９μｍとして、好ましい範囲である１．５μｍ以上３０μｍ以下の範囲から外れるようにした以外は実施例２の塗工装置用ロッドと同じ条件とした。
〔比較例４〕凸部の曲率半径（Ｒ）を３０μｍとして、好ましい範囲である５０μｍ以上の範囲から外れるようにした以外は、実施例２の塗工装置用ロッドの条件と同じにした。
【００４３】
その結果、実施例２の塗工装置用ロッドは、塗布液が塗布されたウエブ長さが累積で１２０００ｍになっても、ウエブ塗布面の欠陥や塗布量の精度低下が発生せず、良好な塗布を行うことができた。塗布終了後、塗工装置用ロッドを検査したがコーティング膜のクラック、剥離などは見られなかった。また、ウエブ長さが累積１２０００ｍ使用後でも、コーティング膜の磨耗は僅かに０．６μｍであった。
【００４４】
これに対し、比較例３の塗工装置用ロッドは、塗布液が塗布されたウエブ長さが２０００ｍの時点でウエブ塗布面に塗布スジが発生し始め、正常な塗布の継続が困難になった。塗布終了後、塗工装置用ロッドを検査したところ、塗布スジが発生したウエブ部位に対応するロッド部位にコーティング膜の微小な剥離が見られた。また、コーティング膜の磨耗状態を、ウエブの幅方向の５か所において測定したところ、塗布されたウエブ長さが２０００ｍと実施例２と比べて遙に短いにも係わらず、０．４μｍの磨耗度が認められた。
【００４５】
また、比較例４の塗工装置用ロッドは、塗布開始して間もないうちに、ウエブ塗布面に微小な塗布スジが発生した。この時の塗工装置用ロッドの表面を検査したところ、極く弱いクラックがコーティング膜面の全面に発生していた。
【００４６】
以上の実施例１及び２と、比較例１〜４の対比から明らかなように、本発明の塗工装置用ロッドは、コーティング膜にクラックや剥離を長期間発生させずに摩耗防止効果を最大限に発揮させることができた。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の塗工装置用ロッドによれば、塗工装置用ロッドを磨耗しにくくすることができるので、硬質な分散剤を含有した塗布液を使用したり、高速塗布したりしても塗布精度が低下したり、塗布スジ等の塗布不良が発生することがない。
【００４８】
また、塗工装置用ロッドの使用時においてロッド表面の凸部上面に、走行するウエブによる剪断応力や垂直応力が加わっても、コーティング膜にクラックや剥離が発生しにくくなる。
【００４９】
従って、生産ロスを著しく低減することができると共に、塗工装置用ロッドを頻繁に交換する必要がないので、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】ウエブに塗布された塗布液の過剰分を塗工装置用ロッドで掻き落とすタイプのロッドコータに本発明の塗工装置用ロッドを適用した第１の実施の形態を説明する説明図
【図２】塗工装置用ロッドの部分斜視図
【図３】コーティング膜を形成した後の本発明の塗工装置用ロッドの部分断面図
【図４】本発明の塗工装置用ロッドの変形例を示した部分断面図
【図５】ロッド表面に凸部と凹部を、転造加工法により加工する方法を説明する説明図
【図６】ウエブへの塗布と塗布液量の調整の両方を１つの塗工装置用ロッドで行うタイプのロッドコータに本発明の塗工装置用ロッドを適用した第２の実施の形態を説明する説明図
【符号の説明】
１０…ウエブ、１２…ロールコータ、２０…塗布液、２２…ロッドコータ、２４…塗工装置用ロッド、２５Ａ…溝（凹部）、２５Ｂ…凸部、２５…ロッド、２５Ｃ…凸部上面、２６…コーティング膜、２８…ロッドコータ

Claims (4)

1. 連続走行するウエブに接触して該ウエブに塗布液を転移塗布する円柱状のロッド、又は塗布液が過剰に塗布されたウエブに接触して塗布液の過剰分を掻き落とす円柱状のロッドであって、前記ロッド表面に周方向の凹部と周方向の凸部とが前記ロッドの軸方向に交互に形成された塗工装置用ロッドにおいて、
   前記凸部上面を平坦面に形成して該平坦面の幅が前記凸部一つ当たり１０μｍ以上になるようにすると共に、前記ロッド表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるようにし、
   前記平坦面と前記表面最大粗さを有するロッド表面に硬質素材によるコーティング膜を、該膜表面の表面最大粗さが０．８μｍ以下で且つ膜厚が１．５μｍ以上３０μｍ以下となるように形成したことを特徴とする塗工装置用ロッド。
2. 連続走行するウエブに接触して該ウエブに塗布液を転移塗布する円柱状のロッド、又は塗布液が過剰に塗布されたウエブに接触して塗布液の過剰分を掻き落とす円柱状のロッドであって、前記ロッド表面に周方向の凹部と周方向の凸部とが前記ロッドの軸方向に交互に形成された塗工装置用ロッドにおいて、
   前記凸部のロッド軸芯方向の断面形状を、曲率半径が５０μｍ以上の円弧状に形成すると共に、前記ロッド表面の表面最大粗さが０．０５μｍ以上０．８μｍ以下になるようにし、
   前記円弧状と前記表面最大粗さを有する前記ロッド表面に硬質素材のコーティング膜を、該膜表面の表面最大粗さが０．８μｍ以下で且つ膜厚が１．５μｍ以上３０μｍ以下となるように形成したことを特徴とする塗工装置用ロッド。
3. 前記硬質素材のコーティング膜は、硬質クロムメッキ、アモルファスクロムメッキのコーティング膜であることを特徴とする請求項１又は２の塗工装置用ロッド。
4. 前記ロッド表面の前記凸部及び凹部を転造加工法により形成したことを特徴とする請求項１、２、又は３の塗工装置用ロッド。

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