JP4699770B2

JP4699770B2 - 液状物塗布装置

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Publication number: JP4699770B2
Application number: JP2005027915A
Authority: JP
Inventors: 堅司落合; 雅年森; 宏丸岡; 俊文落合
Original assignee: ファーストケミカル株式会社
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2025-02-03
Also published as: JP2006212545A

Description

本発明は物体の表面に液状物を膜状に塗布する装置に関し、特に、段ボール箱やクラフト紙袋等の紙器の表面に荷崩れ防止用組成物の塗膜を形成するのに好適な液状物塗布装置に関する。

パレット上に積み重ねられた段ボール箱等が搬送中に荷崩れするのを防止する方法として、紙器の製造時又は梱包後に、その表面又は底面に、液状のスリップ防止剤を膜状に塗布して乾燥させ、段ボール箱等の紙器表面の摩擦係数を高めることが行なわれている。

かかるスリップ防止剤を紙器に膜状に塗布する方法としては、スプレー塗布、転写印刷、スクリーン印刷、ドクターブレード塗布等の方式が考えられる。

スプレー塗布の場合は、紙器と非接触のスプレーガン等のノズルからスリップ防止剤を吐出させればよいので、メインテナンスの労力は軽減されるが、吐出時にミストを発生して周囲の環境を汚し、また、スリップ防止剤も浪費される。

また、搬送中の紙器の上面にスリップ防止剤を吐出させてブロワーなどで拡布すると、該上面の搬送方向前後端部に塗り残し部分が発生するので外観上好ましくなく、これを防止するには装置の複雑化は避けられなかった（特許文献１及び特許文献２参照）。

特開平１０−１２８２１４号公報特開２００３−２０００９３号公報

また、転写印刷、スクリーン印刷またはドクターブレードを用いた方式は、装置が大掛かりで複雑であり、メインテナンスが煩雑である。また、水平に配置された円筒状のローラでスリップ防止剤をダンボール箱の上面に塗布する場合、塗りムラが発生し、上面にスリップ防止剤の塗膜を均一に形成することができず、また、スリップ防止剤が該ローラ上で乾燥して固着するのを防止する必要があり、メインテナンスの点でも問題がある。

そこで、本発明は、搬送中の物体の表面の全面にわたって効果的に液状物を塗布することができ、メインテナンスも容易な装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、搬送手段で搬送中の物体の上面に自身の外周面を接触させて液状物を塗布する塗布ローラと、該塗布ローラの外周面に液状物を供給する液状物供給手段とを備えてなり、該液状物供給手段は、前記塗布ローラに対向して配置されて該塗布ローラの外周面に液状物を供給する第一のローラと、該第一のローラに対向して配置された第二のローラ又はドクターブレードとを少なくとも備え、前記第一ローラ及び第二のローラ又はドクターブレードは、これらの間に前記第一のローラの回転時に前記液状物の液溜まりが形成されるように僅かに離隔して配置され、かつ、この液溜まりが傾斜した状態で前記物体の搬送方向を横断する方向に延びるように構成され、これによって前記液溜まり中の液状物が自然に流下するようにしたことを特徴とする液状物塗布装置が提供される。
本発明の好ましい実施形態によれば、前記液状物供給手段は、前記第一のローラと前記第二のローラとを少なくとも備え、前記第一ローラ及び第二のローラは、これらの互いに対向する母線に沿って回転時に前記液状物の液溜まりが形成されるように僅かに離隔して配置され、かつ、これらの母線が前記物体の搬送方向を横断する方向に傾斜するように配置され、これによって前記液溜まりを傾斜せしめて前記液溜まり中の液状物が前記母線に沿って自然に流下するようにしたことを特徴とする液状物塗布装置が提供される。

本発明の液状物塗布装置においては、前記液状物を循環させて使用することが好ましい。したがって、本発明の液状物塗布装置は、傾斜した前記液溜まりの上部に液状物を供給するとともに、液溜まり中を自然に流下してきた余剰の液状物を該液溜まりの下部から回収するようにすることが好ましい。

本発明によれば、搬送手段で搬送中の物体の上面に液状物を塗布ローラによって塗布する液状物塗布装置において、該塗布ローラの外周面に液状物を供給する液状物供給手段として、互いに対向して配置された第一のローラと第二のローラ又はドクターブレードとを備えたものを用い、第一のローラの回転時に両者の互いに対向する間隙に沿って液状物の液溜まりが形成されるようにするとともに、該液溜まりが前記物体の搬送方向を横断する方向に上下に傾斜して延びるよう第一のローラと第二のローラ又はドクターブレードとを配置することとしたため、余剰の液状物は自然落下により液溜まりの下部から回収され、塗布ローラの外周面は常に一定量の液状物が供給された状態に保たれる。

したがって、第一のローラの回転時には、液状物が塗布ローラの外周面に均一に供給され、物体の上面に均一な塗膜を形成することができる。また、第一のローラの停止時には、塗布ローラ並びに第一のローラ及び第二のローラ又はドクターブレードから自然に液状物が除去されるので、これらの部材に液状物が乾燥して付着することが防止され、装置のメインテナンスも容易である。

以下、本発明を図示の具体例に基づいて説明するが、本発明は該具体例のみに限定されるものではない。

図１乃至図３を参照して、本発明の第一の具体例を説明する。

図１の装置は、段ボール箱２を積み重ねた時に段ボール箱２同士が相互にスリップして荷崩れするのを防止するために、搬送手段１によって搬送される段ボール箱２の上面に荷崩れ防止用組成物すなわちスリップ防止剤の塗膜３を形成するための装置である。図示の例では、搬送手段１としてベルトコンベアが用いられているが、ローラコンベアなども使用でき、搬送手段１はこれらのみに制限されるものではない。

さらに、図１の装置は、搬送手段１の上方に塗布ローラ５を備え、該塗布ローラ５の上方に液状状物供給手段６として第一のローラ６１と第二のローラ６２を備えている。これらのローラ５、６１及び６２は、適当な支持手段（図示せず）を用いて配置される。これらのローラ５、６１及び６２としては、公知のゴムローラ、金属ローラなどを使用することができ、金属ローラの外周面にゴムシートや布を被覆したものであってもよい。

塗布ローラ５は円筒状のローラであり、その中心軸線が搬送手段１の上面と平行し、かつ、段ボール箱２の搬送方向と直交して位置するように、搬送手段１の上方に配置されている。

第一のローラ６１及び第二のローラ６２は、塗布ローラ５よりも長さが長くかつ径の大きな円筒状ローラからなる。図示の例では、両ローラ６１及び６２は同じローラから構成されているが、互いに寸法の異なるローラであってもよい。

図２から明らかなように、塗布ローラ５は、その外周面が搬送中の段ボール箱２の上面に接触して回転する高さに配置され、通常の段ボール箱の場合、搬送手段１の上面と塗布ローラ５との間隔Ｄは２０〜３０ｃｍである。この間隔Ｄは、段ボール箱２の寸法により適宜変更できるようにしてもよい。

第一のローラ６１は、塗布ローラ５に対向して配置され、すなわち、塗布ローラ５と互いの外周面を向き合わせた状態で配置されている。具体的には、図２及び３から明らかなように、第一のローラ６１は、塗布ローラ５の直上で、その中心軸線を塗布ローラ５の中心軸線と平行にして配置され、その外周面は塗布ローラ５の外周面と僅かな間隔Ｇ’を開けて配置されている。この間隔Ｇ’の寸法を、液状物の供給量、粘度等の物性に応じて適宜変更することにより、塗布ローラ５の外周面に転移される液状物の量、ひいては、段ボール箱２の上面に塗布される液状物の量を調整することができる。必要に応じて、間隔Ｇ’を零として第一のローラ６１と塗布ローラ５を外接させてもよい。

第二のローラ６２は、第一のローラ６１に対向して配置され、すなわち、第二のローラ６２は、第一のローラ６１と互いの外周面を向き合わせた状態で配置されている。具体的には、図３から明らかなように、第二のローラ６２は、第一のローラ６１と同じ高さで、その中心軸線を第一のローラ６１の中心軸線と平行にして配置されている。

第一のローラ６１はモーターなどの適当な駆動装置によって、図３の矢印で示す方向すなわち第一のローラ６１の下方側が段ボール箱の搬送方向と逆方向に回転するように駆動される。第二のローラ６２は通常アイドル状態とされ、第一のローラ６１に従動してこれと逆方向に回転するが、第二のローラ６２をモーターなどの適当な駆動装置によって回転駆動できるようにしてもよい。なお、搬送手段１の搬送方向を逆転させることがある場合は、第二のローラ６２に塗布ローラ５と同様のローラを対向して配置させてもよく、この場合、搬送手段１の搬送方向が何れの場合であっても液状物を塗布することが可能となる。

図３に示されるように、第一のローラ６１と第二のローラ６２は、これらの互いに対向する母線が僅かに離隔するようにして配置される。この母線間の間隔Ｇは、両ローラ６１及び６２の回転時に両母線に沿って液状物の液溜まり７が形成されるに十分な間隔とされ、その寸法は、液状物の供給量、粘度等の物性に応じて適宜決定することができる。

塗布ローラ５は、モーターなどの適当な駆動装置によって第一のローラと反対廻りに回転駆動され、通常、第一のローラ６１と同様の周速度で回転駆動される。しかし、塗布ローラ５をアイドル状態として、第一のローラ６１に従動して回転するようにしてもよい。

本発明は、液溜まり７を傾斜せしめて、液溜まり７中の液状物が前記母線に沿って自然に流下するようにしたことを特徴とする。これを達成するために、図１に示す具体例では、図２から明らかなように、搬送手段１、塗布ローラ６、第一のローラ６１及び第２のローラ６２の全体を、段ボール箱２の搬送方向に見て水平線Ｈから角度θ_１だけ傾斜させた状態で固定している。したがって、図１に示す具体例では、母線間に沿って形成される液溜まり７は、前記角度θ_１だけ傾斜した状態で、物体の搬送方向と直交する方向に延びる。角度θ_１は０よりも大きく９０°よりも小さくすることができるが、通常、１０°乃至２０°の範囲とされ、適当な昇降手段を用いて適宜可変としてもよい。

さらに、図１に示す具体例は、図２に示されるように、液溜まり７の上部（図２の右側）に液状物を供給するとともに、該液溜まり７の下部（図２の左側）から液状物を回収する液状物循環系統を備えている。具体的には、当該液状物循環系統は、タンク８１から液状物をポンプで吸い出して液溜まり７の上部（図２の右側）に送液する導管８２と、液溜まり７の下部（図２の左側）から流出する液状物を回収する回収パン８３と、回収された液状物を液状物タンクに戻す導管８４とを備えてなる。さらに、タンク８６にローラの洗浄液を貯蔵し、導管８５、タンク８６及び導管８７で構成される系統をメインテナンス時のローラ洗浄用の液状物循環系統として用いることができ、この場合、導管８４と導管８５は三方弁などで切り替え可能とするとよい。なお、上記各ローラ５，６１，６２の各外周面には、回収パン８３の上方に位置する端部に環状の溝５５，６５を設けておくと、液状物が飛散せずに回収パン８３に落下するので好ましい。

以下、図１乃至図３に基づいて上記した本発明の第一の具体例の動作を説明する。液状のスリップ防止剤をタンク８１に貯蔵しておく。そして、塗布ローラ５及び第一のローラ６１を回転駆動させるとともに、タンク８１からポンプにより導管８２を介して第一のローラ６１及び第二のローラ６２の上部（図２の右側）にスリップ防止剤を供給する。そうすると、スリップ防止剤は第一のローラ６１及び第二のローラ６２の外周面に付着し、それによって第一のローラ６１と第二のローラ６２との間の間隙がスリップ防止剤によって充填されるとともに、第二のローラ６２が従動し始める。そして、回転中の第一のローラ６１と第二のローラ６２との間には、回転数に応じた所定量のスリップ防止剤が蓄積され、液溜まり７が形成され、両ローラ６１及び６２のそれぞれの外周面には常に一定量のスリップ防止剤の膜が形成されると同時に、塗布ローラ５の外周面にも常に一定量のスリップ防止剤の膜が形成された湿潤状態に保たれる。そして、液溜まり７に過剰のスリップ防止剤が供給された場合、このスリップ防止剤は液溜まり７を上部（図２の右側）から下部（図２の左側）へ自然に流下し、回収パン８３によって回収され、導管８４を介してタンク８１に戻され、導管８２を介して循環使用される。なお、必要に応じて、タンク８１に連通した導管８２の先端に設けられたノズルをローラ６１及び６２に沿って移動可能にしたり、導管８２を分岐させたりしてノズルを増設することにより、ローラの上部（図２の右側）から下部（図２の左側）に至る適宜の個所に塗布液を供給できるように構成してもよい。

かくして、搬送手段１によって段ボール箱２が塗布ローラ５の下方に搬送されてくると、段ボール箱２の上面に塗布ローラ５が接触して回転し、スリップ防止剤が段ボール２の上面に転移し、該上面の全体にスリップ防止剤の塗膜３が均一に形成される。塗布ローラ５および第一のローラ６１の回転を減速しながら停止すると、液溜まり７を形成していたスリップ防止剤は第一のローラ６１と第二のローラ６２との間隙を伝って自然に流下して回収パン８３からタンク８１又は８６に回収されるので、停止したローラの外周面にスリップ防止剤が乾燥して付着することがない。

メインテナンス時、ローラの洗浄が必要な場合は、スリップ防止剤の代わりにタンク８６に貯蔵された洗浄液を用いて上記と同様の操作を行うことで、ローラの洗浄が容易に行える。

上記スリップ防止剤としては、液状のものであれば特に制限はないが、ゴム成分と造膜性ポリマーとを含有し、必要に応じて、コロイダルシリカなどの摩擦係数増強材を添加したスリップ防止剤が好ましい。かかるスリップ防止剤は、特開平10-53742号公報や特開平11-217535号公報に記載されており、詳細については、これらの公報を参照されたい。なお、本発明で使用する液状物は、５０〜１０，０００ｃｐｓ（５０〜１０，０００ｍPa・s）程度の粘度を備えていることが好ましい。

次に、図４乃至図６を参照して、本発明の第二の具体例を説明する。

図４の装置は、搬送手段１を水平、すなわち、図２に示される角度θ_１を０にした状態に配置し、液状状物供給手段６を構成する第一のローラ６１及び第二のローラ６２として、円筒状のローラの代わりに直円錐台状のローラを用いた以外、第一の具体例と同様の構成を備える。したがって、以下、第一の具体例と同様の構成については説明を省略する。

図４の装置において、第一のローラ６１は、円筒状の塗布ローラ５に対向して配置され、すなわち、塗布ローラ５と互いの外周面を向き合わせた状態で配置されている。具体的には、図５及び６から明らかなように、第一のローラ６１は、その中心軸線を塗布ローラ５の中心軸線の直上に延在させ、かつ、水平線Ｈに対してその円錐角度θ_２だけ傾斜させて配置されており、さらに、第一のローラ６１の外周面は塗布ローラ５の外周面と僅かな間隔Ｇ’をおいて配置され、換言すれば、第一のローラ６１の母線が塗布ローラ５の母線と平行に間隔Ｇ’をおいて対向した状態で配置されている。図４の装置において、間隔Ｇ’は、図１の装置と同様に調節可能である。又、円錐角度θ_２は０°よりも大きく４５°よりも小さければよいが、通常、５°乃至１０°の範囲である。

図４の装置において、第二のローラ６２は、第一のローラ６１に対向して配置され、すなわち、第二のローラ６２は、第一のローラ６１と同一方向すなわち先細る側を同じ側にして、且つ、互いの外周面を向き合わせた状態で配置されている。具体的には、図４及び６から明らかなように、第二のローラ６２の外周面は第一のローラ６１の外周面に対向して配置され、詳しくは、第二のローラ６２の母線が第一のローラ６１の母線と僅かな間隔Ｇを開けて平行する状態で配置されている。この母線間の間隔Ｇは、両ローラ６１及び６２の回転時に両母線に沿って液状物の液溜まり７が形成されるに十分な間隔とされ、その寸法は、液状物の供給量、粘度等の物性に応じて適宜決定することができる。

図４の装置では、直円錐台状の第１のローラ６１及び第２のローラ６２を上記のように配置したため、両ローラの互いに対向する母線は段ボール箱２の搬送方向を横断する方向に傾斜する。したがって、両ローラの回転時に両母線に沿って形成される液溜まり７も、同様に、上記搬送方向を横断する方向に傾斜する。したがって、液溜まり７中の液状物は上記母線に沿って自然に流下する。

以下、図４乃至図６に基づいて上記した本発明の第二の具体例の動作を説明する。液状のスリップ防止剤をタンク８１に貯蔵しておく。そして、塗布ローラ５及び第一のローラ６１を回転駆動させるとともに、タンク８１からポンプにより導管８２を介して第一のローラ６１及び第二のローラ６２の大径側端部（図５の右側）にスリップ防止剤を供給する。そうすると、スリップ防止剤は第一のローラ６１及び第二のローラ６２の外周面に付着し、それによって第一のローラ６１と第二のローラ６２との間の間隙がスリップ防止剤によって充填されるとともに、第二のローラ６２が従動し始める。そして、回転中の第一のローラ６１と第二のローラ６２との間には、回転数に応じた所定量のスリップ防止剤が蓄積され、液溜まり７が形成され、両ローラ６１及び６２のそれぞれの外周面には常に所定量のスリップ防止剤の膜が形成されると同時に、塗布ローラ５の外周面にも常に所定量のスリップ防止剤の膜が形成された湿潤状態に保たれる。そして、液溜まり７に過剰のスリップ防止剤が供給された場合、このスリップ防止剤は液溜まり７を大径側端部（図５の右側）から小径側端部（図５の左側）へ自然に流下し、回収パン８３によって回収され、導管８４を介してタンク８１に戻され、導管８２を介して循環使用される。

かくして、搬送手段１によって段ボール箱２が塗布ローラ５の下方に搬送されてくると、段ボール箱２の上面に塗布ローラ５が接触して回転し、スリップ防止剤が段ボール２の上面に転移し、該上面の全体にスリップ防止剤の塗膜３が均一に形成される。塗布ローラ５および第一のローラ６１の回転を減速しながら停止すると、液溜まり７を形成していたスリップ防止剤は第一のローラ６１と第二のローラ６２との間隙を伝って自然に流下して回収パン８３からタンク８１又は８６に回収されるので、ローラの外周面にスリップ防止剤が乾燥して付着することがない。

図４の装置では、直円錐台状の第一のローラ６１は大径側と小径側で周速度が異なるため、円筒状の塗布ローラ５に外接していると両者の間でスリップが起きる可能性があるので、塗布ローラ５と第一のローラ６１の適宜駆動速度を適宜調節できるようにすることが好ましい。又、図４の装置は、搬送手段１を水平、すなわち、図２に示される角度θ_１を０にした状態に配置したものであり、水平に設置された既存の搬送手段１において本発明を実施するのに好都合である。しかし、必要に応じ、図４の装置は、図２と同様に角度θ_１を０よりも大きくして、図４の装置全体（搬送手段１、塗布ローラ５、直円錐台状の第一及び第二のローラ６１及び６２）を傾斜させることもできる。

本発明においては、図示の具体例のローラ６２の代わりに、回転しないように固定されたローラや、ドクターブレードを使用することもできる。ドクターブレードとしては、ゴム製、金属製等の公知のものが使用できる。回転しないように固定されたローラやドクターブレードを使用する場合も、間隔Ｇを上記と同様にして調整することで液溜まり７を形成させることが可能である。

本発明の液状物塗布装置は、ベルトコンベアなどの搬送手段により搬送中の物体、たとえば、段ボール箱の上面に液状物を塗布する場合に、上面に塗り残し部分がなく全面に塗布することが可能であり、塗布ローラを常に湿潤状態に保つことができ、メインテナンス時のローラの洗浄も容易であるため、搬送中の各種物体の上面に液状物を塗布するのに有用である。

本発明の装置の第一の具体例を示す概略的斜視図である。図１の装置を搬送方向に沿った概略的側面図である。図２のＡ−Ａ‘線に沿った概略的断面図である。本発明の装置の第二の具体例を示す概略的斜視図である。図４の装置を搬送方向に沿った概略的側面図である。図４のＡ−Ａ‘線に沿った概略的断面図である。

符号の説明

１搬送手段
２段ボール箱
３塗膜
５塗布ローラ
６液状物供給手段
６１第一のローラ
６２第二のローラ
７液溜まり

Claims

搬送手段（１）で搬送中の物体（２）の上面に自身の外周面を接触させて液状物を塗布する塗布ローラ（５）と、該塗布ローラ（５）の外周面に液状物を供給する液状物供給手段（６）とを備えてなり、該液状物供給手段（６）は、前記塗布ローラ（５）に対向して配置されて該塗布ローラ（５）の外周面に液状物を供給する直円錐台状の第一のローラ（６１）と、該第一のローラ（６１）に対向して配置された第二のローラ又はドクターブレード（６２）とを少なくとも備え、前記第一ローラ（６１）及び第二のローラ又はドクターブレード（６２）は、これらの間に前記第一のローラ（６１）の回転時に前記液状物の液溜まり（７）が形成されるに十分な間隔だけ離隔して配置され、かつ、この液溜まり（７）が傾斜した状態で前記物体の搬送方向を横断する方向に延びるように構成され、これによって前記液溜まり（７）中の液状物が自然に流下するようにしたことを特徴とする液状物塗布装置。
前記液状物供給手段（６）は、前記第一のローラ（６１）と前記第二のローラ（６２）とを少なくとも備え、前記第一ローラ（６１）及び第二のローラ（６２）は、これらの互いに対向する母線に沿って回転時に前記液状物の液溜まり（７）が形成されるに十分な間隔だけ離隔して配置され、かつ、これらの母線が前記物体の搬送方向を横断する方向に傾斜するように配置され、これによって前記液溜まり（７）を傾斜せしめて前記液溜まり（７）中の液状物が前記母線に沿って自然に流下するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の液状物塗布装置。
傾斜した前記液溜まり（７）の上部に前記液状物を供給するとともに、該液溜まり（７）の下部から前記液状物を回収する液状物循環系統を備えてなる請求項１または２に記載の装置。
前記塗布ローラ（５）は水平方向に配置された円筒状のローラからなり、前記第一のローラ（６１）及び第二のローラ（６２）は、何れも、直円錐台状のローラからなる請求項１乃至３の何れか１項に記載の装置。
前記直円錐台状のローラの円錐角度（θ_２）が５°乃至１０°である請求項４に記載の装置。