JP4949577B2

JP4949577B2 - 塗工装置

Info

Publication number: JP4949577B2
Application number: JP2001270915A
Authority: JP
Inventors: 博寺杣; 祥夫辻; 薫岡田
Original assignee: Hirano Tecseed Co Ltd
Current assignee: Hirano Tecseed Co Ltd
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: JP2003080139A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺状の紙、フィルム、薄板、織物などの基材表面に塗工液を塗布するための塗工液供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙、フィルム、薄板、織物などの基材表面に塗工液を塗布する塗工装置としては、塗工ロールを用いたダイレクト方式や、リバース方式などの塗工装置が知られている。
【０００３】
ダイレクト方式の塗工装置（51）については、その縦断面図を図４で示すように、織物などの基材（52）を搬送するバックアップロール（53）の上方にコンマロール（54）を配置し、このバックアップロール（53）とコンマロール（54）との間の回転後方で、バックプレート（56）とサイドプレート（57）により形成された塗工液（58）を収納する液ダム（55）を備えて構成されており、バックアップロール（53）の回転により塗工液（58）が基材（52）の表面に均一厚に塗工されるものである。
【０００４】
また、リバース方式の塗工装置（61）は、図５に示すように、基材（62）を搬送するバックアップロール（63）の後方に塗工ロール（70）を配置し、塗工ロール（70）の上方に配置したコンマロール（64）と前記塗工ロール（70）の間で、バックプレート（66）とサイドプレート（67）により形成された塗工液（68）を収納する液ダム（65）を備えている。
【０００５】
そして、上記塗工装置（51）（61）による高速塗工時あるいは高粘度液塗工時に基材（52）が液ダム（55）内に進入する際には、図４中のＡ部に示すように、バックアップロール（53）と液ダム（55）を形成するバックプレート（56）間の幅方向に間隙を設けて基材（52）を通過させる機構としている。
【０００６】
上記塗工装置（51）における液ダム（55）は、バックアップロール（53）の幅方向に沿って設けられており、バックアップロール（53）の周面上の基材（52）は、塗工液（58）に接触した状態で走行するため、バックアップロール（53）の回転にともなって基材（52）から持ち込まれる外部の空気が液ダム（55）内に侵入し、塗工液（58）中に気泡（80）を発生させることになる。
【０００７】
すなわち、構成的には、前記Ａ部から空気が侵入するが、Ａ部付近における液の圧力は液上面の水頭分しかなく、容易に空気が侵入する構成になっていた。
【０００８】
この現象は、リバース方式の塗工装置（61）でも同様に発生するものであり、図５において、塗工ロール（70）の回転にともない、Ａ´部におけるバックプレート（66）と塗工ロール（70）間の隙間から液ダム（65）中に外部の空気が侵入し、塗工液（68）中に気泡（80）を生じることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
外部空気の侵入により液ダム（55）（65）中に発生した気泡（80）は、バックアップロール（53）上の基材（52）や塗工ロール（70）の表面に付着した状態でロール（53）（70）の回転とともに前方に移動する。
【００１０】
そして、ダイレクト塗工方式の場合には、バックアップロール（53）との近接部におけるコンマロール（54）の外表面に形成した塗工ギャップ（82）を通過する際にも除去されず、基材（52）表面に塗工された気泡（81）は塗工面（59）に残存したまま乾燥されることになる。
【００１１】
この気泡（81）は、乾燥するとさらに発泡するため、塗工面（59）に泡状、あるいは泡が潰れたカルデラ状の凹凸部を形成することになり、気泡（81）の程度によっては、塗工製品の品質的欠陥を生じたり、外観を損なうなど商品価値を大幅に低下させる問題があった。
【００１２】
上記では、ダイレクト方式について説明したが、リバース方式においても同様の現象を生じるものであり、特に、厚塗り塗工時や増粘剤を含む塗工液のように、粘度の高い塗工液を使用する場合は、塗工液中に発生した気泡（80）が液ダム（65）の表面から抜けにくく、気泡が基材やロール表面に付着しやすくなって、塗工面（69）に残存する気泡（81）がさらに多くなる問題があった。
【００１３】
また、塗工ギャップ（82）での気泡除去は、バックアップロール（53）、あるいは塗工ロール（70）を低速で回転させる必要があり、基材（52）（62）の走行スピードが２０ｍ／分程度の低速では気泡は発生しないが、近年のように生産性向上のため、ロールを例えば４０ｍ／分以上の高速で回転させる塗工作業では、気泡の発生を防ぐことは困難であった。
【００１４】
これを解決するため、近年では前記Ａ部近傍にバキュームボックスなどを設置し、空気の侵入を防止する方法も検討されているが、この方法は、バキュームブロワーや配管などの設備を必要とするとともに、バキュームボックスをロールや供給シートに対し、隙間を少なくして設置しなければならない煩雑さがあり、また、トラブル発生の際は、バキュームボックス内に液が侵入してしまい掃除が困難になるなどの問題があった。
【００１５】
本発明は、上記点を考慮してなされたものであり、液ダム内への外部空気の侵入を防止し、塗工面に気泡を発生させることなく、品質を向上し、外観に優れた塗工製品が得られ、しかも厚塗り塗工など高粘度の塗工液を使用する塗工作業の高速化をはかることができる塗工装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、長尺の基材を搬送するバックアップロールと、前記バックアップロールの上方に、塗工ギャップを介して配置されたコンマロールあるいは円筒状ロールと、前記バックアップロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールの後部に配置した塗工液を収納する液ダムと、を備え、前記液ダムの周壁を形成するバックプレートの下方を折曲して底面部を形成し、前記バックアップロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールとの前記塗工ギャップの位置に対応した近傍部の下方であって、かつ、前記基材が搬送されてくる前記バックアップロールの表面部に前記底面部の先端を位置させると共に、前記底面部の前記先端の形状が前記バックアップロールの表面部の形状に沿って湾曲している、ことを特徴とする塗工装置である。
【００１７】
また、本発明は、長尺の基材を搬送するバックアップロールと、前記バックアップロールの後方に配置された塗工ロールと、前記塗工ロールの上方に、塗工ギャップを介して配置されたコンマロールあるいは円筒状ロールと、前記塗工ロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールの後部に配置した塗工液を収納する液ダムと、を備え、前記液ダムの周壁を形成するバックプレートの下方を折曲して底面部を形成し、前記塗工ロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールとの前記塗工ギャップの位置に対応した近傍部の下方であって、かつ、前記塗工ロールの表面部に前記底面部の先端を位置させると共に、前記底面部の前記先端の形状が前記塗工ロールの表面部の形状に沿って湾曲している、ことを特徴とする塗工装置である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、ダイレクト方式による塗工装置（１）の縦断面図であり、前記従来の技術で説明した構成と同様に、基材（２）を搬送させるバックアップロール（３）の上方にコンマロール（４）を配置している。
【００２２】
なおコンマロールに代えてロール表面が平滑な円筒状ロールを用いてもよい。
【００２３】
（５）は液ダムであり、バックアップロール（３）とコンマロール（４）との間の回転後方で、基材（２）の幅方向に亙って配設したバックプレート（６）とサイドプレート（７）により形成されており、内部空間に塗工液（８）を収納している。
【００２４】
しかして、前記液ダム（５）を形成するバックプレート（６）は、従来形状に比較して、その先端のバックアップロール（３）面への近接部（6a）を、バックアップロール（２）とその上部のコンマロール（４）との最近接部の近傍に指向して位置させている。
【００２５】
すなわち、液ダム（５）を形成するために、バックプレート（６）の周縁は従来と同様の傾斜角を有して液ダム（５）の周壁を構成するとともに、バックアップロール（３）の表面に近接する所定の離間位置より上方向へ折曲してほぼ水平の緩い傾斜面を形成し、その先端部（6a）を前記バックアップロール（３）表面の基材（２）とコンマロール（４）との最近接部の近傍（以下、Ｂ部という。）に配置する。
【００２６】
そのため、液ダム（５）は、前記Ｂ部を含むバックアップロール（３）表面の基材（２）とコンマロール（４）の近傍部とバックプレート（５）とサイドプレート（７）とで構成される壁面の中に設けられるものであり、バックアップロール（３）の回転により液ダム（５）内の塗工液（８）が基材（２）の表面に塗工され、塗工面（９）が形成されるものである。
【００２７】
このとき前記Ｂ部は、バックアップロール（３）が回転して基材（２）が走行している生産状態にあっては、バックアップロール（３）の上部のコンマロール（４）およびバックプレート（６）で囲まれた狭小な空間となり、オリフィス作用によって、塗工液（８）には他の液ダム（５）内に比較して非常に高い液圧が発生する。
【００２８】
Ｂ部の液圧は、バックアップロール（３）とコンマロール（４）間の間隙、塗工液（８）の動粘度、塗工ギャップ、あるいは基材（２）の走行スピードによりかなり変化するが、塗工開始部からの距離に対する液ダム内ロール表面部の液圧変化を表した図３に示すように、従来構成で示したＡ部における圧力値に比較して、バックプレート（６）のバックアップロール（３）との近接点であるＢ部の液圧力はきわめて大きな値となり、バックプレート（６）の位置が塗工開始部に近づく程大きな圧力差が得られる。
【００２９】
したがって、バックアップロール（３）の回転により、液ダム（５）に進入する基材（２）とともに、外部の空気も液ダム（５）内に侵入しようとするが、塗工液（８）と基材（２）が接触する開始点であるバックプレート（６）の先端（6a）部分、すなわち、Ｂ部の液圧が高いため、外部空気の液ダム（５）内部への侵入を大幅に阻止することができる。
【００３０】
また、バックプレートの先端（6a）のバックアップロール（３）表面への近接点は、液ダム（５）における塗工液（８）の収納量との関係で適宜決定すればよい。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３２】
図２は、リバース方式による塗工装置（11）の縦断面図であり、図に示すように、基材（12）を搬送するバックアップロール（13）の後方に塗工ロール（20）を配置し、塗工ロール（20）の上方に配置したコンマロール（14）と前記塗工ロール（20）の間の回転後方に、基材（12）の幅方向に亙って配設したバックプレート（16）とサイドプレート（17）により形成された塗工液（18）を収納する液ダム（15）を備えている。
【００３３】
なお本実施形態においてもコンマロールに代えてロール表面が平滑な円筒状ロールを用いてもよい。
【００３４】
前記液ダム（15）を形成するバックプレート（16）は、その先端（16ａ）の塗工ロール（20）面への近接部を、塗工ロール（20）とその上部のコンマロール（14）との最近接部の近傍（Ｂ´部）に指向して位置させている。その結果、液ダム（15）は、前記Ｂ´部を含む塗工ロール（20）表面とコンマロール（14）の近傍部とバックプレート（15）とサイドプレート（17）とで構成される壁面の中に設けられるものであり、塗工ロール（20）の回転によって、液ダム（15）内の塗工液（18）が塗工ロール（20）の表面に塗工されて回動し、塗工ロール（20）に隣接しているバックアップロール（13）に移行してその表面を搬送する基材（12）表面に塗工面（19）が形成されるものである。
【００３５】
そして、前記Ｂ´部は、塗工ロール（20）が回転駆動している生産状態にあっては、塗工ロール（20）の上部のコンマロール（14）、およびバックプレート（16）で囲まれた狭小な空間となり、塗工液（18）にはオリフィス作用によって非常に高い液圧が発生する。
【００３６】
したがって、リバース方式であっても、ダイレクト方式と同様に、塗工ロール（20）の回転により、液ダム（15）に進入する塗工ロール（20）の表面部とともに、外部の空気も液ダム（15）内に侵入しようとするが、塗工液（18）と塗工ロール（20）の表面が接触する開始点であるバックプレート（16）の先端（16ａ）部分、すなわち、Ｂ´部の液圧が高いため、外部空気の液ダム（15）内部への侵入を大幅に阻止することができるものである。
【００３７】
本発明は、以上のように構成されており、要は、ロール回転時における外部空気が液ダム中の塗工液（８）に接触する塗工開始部の液圧を高くすればよいものである。
【００３８】
そして、塗工方式がダイレクト方式であれば、搬送基材（２）の塗工液（８）との接触開始点を、バックアップロール（３）とコンマロール（４）あるいは円筒状ロールとの近接部の近傍における液圧の高い部分、また、リバース方式であれば、塗工ロール（20）の塗工液（18）との接触開始点を、塗工ロール（20）とコンマロール（14）あるいは円筒状ロールとの近接部の近傍における液圧の高い部分に位置させればよい。
【００３９】
バックプレート（６）の形状については、上記要点を満たせばよく、図示しないが、例えば、バックプレートの立設している壁面に対して、その下方を傾斜が緩くなるように円弧状に形成し、その先端をバックアップロール（３）あるいは塗工ロール（20）とコンマロール（４）（14）あるいは円筒状ロールとの近接部の近傍に指向させるようにしてもよい。
【００４０】
なお、以上説明した実施形態においては、液ダムを形成するバックプレートの先端を、バックアップロールあるいは塗工ロールとコンマロールあるいは円筒状ロールとの最近接部の近傍に指向させる構成で説明したが、本発明の趣旨は上記したごとく、塗工用ロールの回転時における基材、あるいは塗工ロールの塗工開始部の液圧を高くすればよいものであり、上記実施例に限るものではない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部から液ダム内への空気侵入を防止しすることで、塗工面への気泡の発生を防止できるものであり、簡単な構成で、品質的、外観的に優れた信頼性の高い塗工製品が得られる。
【００４２】
また、厚塗り塗工など高粘度の塗工液を使用する塗工作業の高速化が可能となり、作業効率を向上することができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるダイレクト方式の塗工装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態であるリバース方式の塗工装置を示す縦断面図である。
【図３】液ダム内の液圧とコンマロール近接部までの距離との関係を示す説明図である。
【図４】ダイレクト方式による塗工装置の従来例を示す縦断面図である。
【図５】リバース方式による塗工装置の従来例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…ダイレクト方式の塗工装置
２、12…基材
３、13…バックアップロール
４、14…コンマロール
５、15…液ダム
６、16…バックプレート
6a、16a…バックプレートの先端
７、17…サイドプレート
８、18…塗工液
９、19…塗工面
11…リバース方式の塗工装置
20…塗工ロール
Ａ…バックプレート先端のバックアップロールとの近接部
Ｂ…バックアップロール表面の基材とコンマロールとの近接部の近傍

Claims

長尺の基材を搬送するバックアップロールと、
前記バックアップロールの上方に、塗工ギャップを介して配置されたコンマロールあるいは円筒状ロールと、
前記バックアップロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールの後部に配置した塗工液を収納する液ダムと、
を備え、
前記液ダムの周壁を形成するバックプレートの下方を折曲して底面部を形成し、
前記バックアップロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールとの前記塗工ギャップの位置に対応した近傍部の下方であって、かつ、前記基材が搬送されてくる前記バックアップロールの表面部に前記底面部の先端を位置させると共に、前記底面部の前記先端の形状が前記バックアップロールの表面部の形状に沿って湾曲している、
ことを特徴とする塗工装置。
長尺の基材を搬送するバックアップロールと、
前記バックアップロールの後方に配置された塗工ロールと、
前記塗工ロールの上方に、塗工ギャップを介して配置されたコンマロールあるいは円筒状ロールと、
前記塗工ロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールの後部に配置した塗工液を収納する液ダムと、
を備え、
前記液ダムの周壁を形成するバックプレートの下方を折曲して底面部を形成し、
前記塗工ロールと、前記コンマロールあるいは前記円筒状ロールとの前記塗工ギャップの位置に対応した近傍部の下方であって、かつ、前記塗工ロールの表面部に前記底面部の先端を位置させると共に、前記底面部の前記先端の形状が前記塗工ロールの表面部の形状に沿って湾曲している、
ことを特徴とする塗工装置。