JP6943748B2 - 塗工装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウエブに塗工液を塗工する塗工装置に関するものである。

従来、ウエブを搬送するバックアップロールの下方にダイを設置し、ダイの上端から塗工液を吐出してウエブに塗工を行う塗工装置が提案されている。このダイでウエブに塗工を行う場合に、バックアップロールとダイの先端との間隔が、塗工液の圧力によって左右方向の中央ほど広がる。

そのため、ダイの下方にベンド装置を設け、ベンド装置のダイ押圧部が、ダイの左右方向の下面の中央を押圧して、バックアップロールとダイの左右方向における間隔を一定にしている。

特公平５−２３８３６号公報

上記のようにダイの下方にベンド装置を設ける場合に、ダイ押圧部をダイの下面に完全に固定しないと、ベンドの位置がずれるという問題点があった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、ダイを押圧するダイ押圧部を確実にダイの下面に固定できる塗工装置を提供することを目的とする。

本発明は、ウエブが前後方向に前に向かって下周面を走行すると共に、水平に回転自在に配されたバックアップロールと、前記バックアップロールの下方に水平に配されたダイと、前記ダイの下方に水平に配された台座と、前記台座の上面に設けられ、前記ダイを支持する左右一対の腕部と、前記台座に設けられたベンド装置と、を有し、前記ベンド装置は、前記ダイの下面における左右方向の中心に配され、前記ダイを上方に押圧するダイ押圧部と、前記台座から突出し、前記ダイ押圧部を収納する筒状の筒状押圧部と、前記筒状押圧部を上下動させる上下動部と、を有する塗工装置である。

本発明によれば、ダイ押圧部が、筒状押圧部によって収納された状態でダイを押圧するため、ダイ押圧部の位置を正確に固定できる。

本発明の一実施形態の塗工装置の正面図である。 塗工装置の縦断面図である。 塗工中の塗工装置の拡大正面図である。 ダイの拡大縦断面図である。 塗工部分の拡大縦断面図である。 上ベンド装置の縦断面図である。 ダイ押圧部と筒状押圧部の縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態のウエブＷの塗工装置１について図１〜図７を参照して説明する。ウエブＷは長尺状であり、フィルム、金属板、メッシュ状の金属、紙、布帛である。

（１）塗工装置１の全体の構成
塗工装置１の全体の構成について図１〜図２を参照して説明する。塗工装置１のフレーム２は、水平な床に載置されたフレーム台３と、フレーム台３から垂直方向に立設された左右一対のフレーム支持部４，４とを有する。

左右一対のフレーム支持部４，４の間には、図１に示すように、直方体の台座５が配され、台座５の左右両側面から突出した主回転軸６，６によって、左右一対のフレーム支持部４，４に対し回転自在に水平に配されている。

左右一対のフレーム支持部４，４の上端部には、図１に示すように、バックアップロール１０が配され、バックアップロール１０の左右両側部から突出した回転軸９，９によって回転自在に支持されている。

図１に示すように、台座５の上面からは左右一対の上腕部７，７が立設され、左右一対の上腕部７．７の間には上ダイ１２が水平で、かつ、バックアップロール１０よりも下方に配されている。すなわち、上ダイ１２の左右両側部から左右一対の支持部１３，１３が突出し、左右一対の上腕部７によって支持されている。

図１に示すように、台座５の下面からは左右一対の下腕部８，８が立設され、左右一対の下腕部８，８の間には下ダイ１４が水平に配されている。すなわち、下ダイ１４の左右両側部から左右一対の支持軸１５，１５が突出し、左右一対の下腕部８に支持されている。

図２に示すように、バックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏ、上ダイ１２、下ダイ１４は垂直線上に配されている。

図１、図２に示すように、台座５の内部であって、その上部には上ベンド装置５０が設けられている。また、台座５の内部であってその下部には、下ベンド装置５２が設けられている。

上ダイ１２と下ダイ１４とは同じ構造であって、台座５を、主回転軸６を中心に１８０°回転させると、下ダイ１４がバックアップロール１０の下方に位置し、上ダイ１２が真下に回転する。このように回転させるのは、使用していた上ダイ１２を清掃する場合である。なお、以下説明を簡単にするために上ダイ１２と上ベンド装置５０の構造を説明するが、下ダイ１４と下ベンド装置５２も同じ構造を有している。

（２）上ダイ１２
図２と図３に示すように、上ダイ１２は、バックアップロール１０の下方に設けられている。上ダイ１２は、図２と図３に示すように、第１本体１６と第２本体１８と基部２０と取り付け空間４４を有している。

基部２０は、図２と図３に示すように、左右方向に延びた直方体であり、上面前部から第１本体１６が一体に立設されている。

第１本体１６は、図２〜図４に示すように、左右方向に延びた直方体であり、後面上端部から前面上端部に向かって第１傾斜面２２が形成され、上部が断面三角形である。第１本体１６の後面は垂直面であり、図４に示すように、液溜め部２４が左右方向に形成されている。第１本体１６の上部の先端部には、左右方向に延び、上面が平面形状の直方体である第１塗工刃部３６が形成されている。

第２本体１８は、図２と図３に示すように、第１本体１６の後方、すなわち、基部２０の上部に配されるものであって、左右方向に延びた直方体であり、上下寸法が第１本体１６よりも小さく形成されている。第２本体１８の後面上端部から前面上端部に向かって第２傾斜面２６が形成されている。第２本体１８の上部の先端部には、左右方向に延び、上面が平面形状の直方体である第２塗工刃部３８が形成されている。

第２本体１８と基部２０との間には取り付け空間４４が形成されている。この取り付け空間４４は、その上面が第２本体１８の下面で形成され、下部が基部２０の上面で形成され、後面が開口し、前面が第１本体１６の後面で形成され、左右両側部が開口した空間である。

板状のシム２８が、図２〜図４に示すように、第１本体１６の後面と第２本体１８の前面との間に挟持されている。シム２８は、図４に示すように、液溜め部２４の左右両周辺部３０，３２、下周辺部３４から構成されている。

第１本体１６と第２本体１８とシム２８とは、不図示の締め付けボルトによって一体に固定されている。一体に固定した場合には、図２と図３に示すように、第１傾斜面２２と第２傾斜面２６とが、三角形に形成される。第１塗工刃部３６の上面と第２塗工刃部３８の上面とは同じ高さになり、その上方に塗工間隔を開けてバックアップロール１０の下周面が位置する。

液溜め部２４の上方であって、第１本体１６と第２本体１８との間には、液通路４０が垂直に形成され、その上端部にはスリット状の吐出口４２が形成されている。すなわち、スリット状の吐出口４２は、第１塗工刃部３６と第２塗工刃部３８の上端部の間に位置している。液通路４０の両側部は、シム２８の左右両周辺部３０，３２によって閉塞され、下部は下周辺部３４によって閉塞されている。

第１本体１６に設けられた液溜め部２４の前面の左右方向の中心には、図３と図４に示すように、塗工液の供給口４６が貫通し、この供給口４６には塗工液を供給する不図示のポンプから接続されたホース４８が接続されている。

上記したように直方体の台座５の上面から左右両側部から左右一対の上腕部７，７が立設されている。一方、第１本体１６の両側面からは左右一対の支持部１３，１３が突出し、左右一対の上腕部７，７に支持されている。

（３）上ベンド装置５０
次に、上ベンド装置５０の構造について図３、図６、図７を参照して説明する。上ダイ１２の基部２０の下面であって、左右方向の中心には、ピン孔５４が垂直方向に貫通している。前後方向における位置は後から説明する。ピン孔５４の縁部にはリング状のリング凹部５６がピン孔５４と連続して設けられている。リング凹部５６には、筒状のダイ押圧部５８の上端部が垂直方向に嵌め込まれている。この筒状のダイ押圧部５８の内部には、押圧ピン６０が貫通し、その上端部はピン孔５４に挿入されている。また、筒状のダイ押圧部５８の下面は座繰りされ、押圧ピン６０の頭が全て挿入される。

図６に示すように、台座５の内部には、上下動部７０が設けられている。上下動部７０は、下コッター６２、上コッター６４、移動コッター６６、水平移動部６８、筒状押圧部７２を有する。

下コッター６２は、図６に示すように、台座５内部であって、水平方向に固定されている。下コッター６２が固定されている位置は、ダイ押圧部５８の下方の位置である。

楔型の上コッター６４は、図６に示すように、下コッター６２の上方に上下動自在に配されている。

楔型の移動コッター６６は、図６に示すように、上コッター６４と下コッター６２の間には、配されている。移動コッター６６は、エアシリンダ、モータなどの水平移動部６８によって水平方向に移動し、この移動コッター６６が水平方向に移動することにより上コッター６４が上下動する。

筒状押圧部７２は、図６に示すように、上コッター６４の上部から垂直方向に突出し、その上部が台座５の上面から突出し、ダイ押圧部５８を収納している。上コッター６４と台座５の上面７４との間には上下方向に積層された複数の皿バネ７６が設けられ、上コッター６４を下方に押圧している。

図７に示すように、ダイ押圧部５８を収納した筒状押圧部７２の外周部には、リング状の摩擦式締結部８０が設けられている。摩擦式締結部８０は、リング状の第１テーパーリング８２と、第２テーパーリング８４と、一部が切欠かれているインナーリング８６と複数の締め付けボルト８８よりなる。

図７に示すように、第１テーパーリング８２と第２テーパーリング８４とは、所定の間隔を開けて軸方向に並んで配され、第１テーパーリング８２の内周側に第１傾斜面９０が設けられ、第２テーパーリング８４の内周には第２傾斜面９２が形成されている。この第１傾斜面９０と第２傾斜面９２とは、図７に示すように、軸方向の中央に行くほど狭く形成されている。また、インナーリング８６の外周面には、前記第１傾斜面９０と第２傾斜面９２とに合致するように、縦断面三角状に形成された第１傾斜面８７、第２傾斜面８９が形成されている。そして、第１テーパーリング８２と第２テーパーリング８４とは、複数の締め付けボルト８８によって一体に締結され、締め付けボルト８８によって第１テーパーリング８２と第２テーパーリング８４の間隔が調整できる。図７において、締め付けボルト８８を締め付けると、第１テーパーリング８２と第２テーパーリング８４との間隔が縮まり、それによってインナーリング８６が内周側に締め付けられて筒状押圧部７２を外周から押圧し、筒状押圧部７２は、ダイ押圧部５８を締め付ける。これによって、ダイ押圧部５８と筒状押圧部７２との固定が完全になる。

上ベンド装置５０によって、上ダイ１２をベンドする場合には、水平移動部６８によって移動コッター６６を移動させ、上コッター６４が皿バネ７６の付勢力に反して上方に移動する。

上コッター６４が上方に移動すると、それと共に固定された筒状押圧部７２が上方に移動し、摩擦式締結部８０によって筒状押圧部７２に完全に固定されたダイ押圧部５８も上方に移動し、上ダイ１２の下面を上方に押圧し、ベンドを行う。

なお、下ベンド装置５２も上ベンド装置５０と同様の構成を有し、下ダイ１４の基部の下面の左右方向の中心を押圧する。

（４）バックアップロール１０と上ダイ１２の位置関係
バックアップロール１０と上ダイ１２の位置関係について説明する。図２と図３に示すように、バックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏから垂線Ｓを降ろした場合に、その垂線Ｓは、上ダイ１２の第１本体１６の第１塗工刃部３６の前面を通過する。これにより、第１塗工刃部３６の上面がバックアップロール１０の下周面と最も近接した位置となる。図３に示すように、吐出口４２から吐出した塗工液は、反時計回りに回転するバックアップロール１０によってウエブＷの表面に塗工される。そして、第１塗工刃部３６とバックアップロール１０を走行するウエブＷまでの間隔が塗工隙間となる。

次に、吐出口４２とダイ押圧部５８の位置関係について説明する。バックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏから降ろした垂線Ｓが、ダイ押圧部５８の中心を通過するように、ダイ押圧部５８を基部２０の下面に配している。

（５）塗工装置１の動作状態
次に、塗工装置１の動作状態について図２〜図５を参照して説明する。図２に示すように、バックアップロール１０を反時計回りの方向に回転させ、下周面にあるウエブＷを前後方向に前進（上流から下流に走行）させる。

バックアップロール１０の下方に配された上ダイ１２の液溜め部２４には、不図示のポンプからホース４８、供給口４６を経て塗工液が供給される。液溜め部２４に供給された塗工液は液通路４０から上昇し、吐出口４２から吐出される。吐出された塗工液は、バックアップロール１０の下周面を走行するウエブＷの表面に塗工される。このときの状態についてさらに詳しく説明する。

まず、上ダイ１２の第１傾斜面２２と第２傾斜面２６とが、三角形に形成され、その上端部が第１塗工刃部３６と第２塗工刃部３８となっている。この第１塗工刃部３６と第２塗工刃部３８の部分がまるで、唇が上方に突き出た状態のようになっているため、いわゆるリップ型となる。そして、そのリップ型の上端で塗工を行うことができる。しかし、ここで問題なのは、バックアップロール１０の下周面は円弧であり、第１塗工刃部３６の上面と第２塗工刃部３８の上面は、平面形状であるので、たとえ同じ高さでも第１塗工刃部３６の上面と第２塗工刃部３８の上面の全てで同じ塗工圧、塗工厚で塗工を行うことができないことである。

そのため本実施形態では、図５に示すように第２塗工刃部３８の下流にある第１塗工刃部３６の上面の前部を、回転軸９の中心Ｏの真下に位置させている。このようにすると、第１塗工刃部３６の上面の前部とバックアップロール１０の下周面との間隔が最も接近し、この接近した位置が最も塗工圧がかかることになる。そのため、この最も塗工圧の高い位置で塗工する。すなわち、図５に示すように第１塗工刃部３６の上面の前部とバックアップロール１０の下周面との間隔が、塗工間隔となり、塗工厚が決定される。特に、第１塗工刃部３６の上面と第２塗工刃部３８の上面を同じ高さに設定されているため、図５に示すように、ウエブＷがスムーズに走行できる。また、図５に示すように、第２塗工刃部３８の上面の後部とバックアップロール１０の下周面との間隔をＡ、第２塗工刃部３８の上面の前部と下周面との間隔をＢ、第１塗工刃部３６の上面の後部と下周面との間隔をＣ、第２塗工刃部３８の上面の後部と下周面との間隔をＤとすると、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄとなり、ウエブＷにかかる塗工圧が次第に上昇し、Ｄの最も塗工圧が高い位置で塗工できる。

一方、吐出口４２から吐出される塗工液の圧力によって、上ダイ１２の上端部が、左右方向の中央ほど下方に湾曲する。この湾曲を防止するため、上ベンド装置５０のダイ押圧部５８によって、上ダイ１２の基部２０の下面を押圧する。本実施形態では、図３に示すように、このダイ押圧部５８の押圧位置は、左右方向の中央であって、かつ、前後方向においてはバックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏの真下の位置としている。なぜ、バックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏの真下の位置を押圧するかを説明する。上記したように、バックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏの真下の位置に対応する第１塗工刃部３６の上面の前部とバックアップロール１０の下周面との間隔が最も接近し、この接近した位置が最も塗工圧がかかる。そのため、前後方向においてはこの部分で湾曲が最も発生しやすくなる。そこで本実施形態では、前後方向においてバックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏ（第１塗工刃部３６の上面の前部）の真下の位置を押圧して、湾曲を防止している。

また、基部２０と第１本体１６をベンドさせると、第１本体１６に固定された第２本体１８も同時にベンドさせることができる。

（６）効果
本実施形態によれば、上ダイ１２が塗工を行って汚れた場合には、台座５を、主回転軸６を中心に回転させ、下ダイ１４をバックアップロール１０の下方に配置し、塗工はこの下ダイ１４によって行う。そして、汚れた上ダイ１２については、台座５の下方に位置して塗工を行っていないため、清掃を行うことができる。

また、本実施形態によれば、ダイ押圧部５８は、上ダイ１２の基部２０に設けたピン孔５４の周囲にダイ押圧部５８を配置し、そのピン孔５４と筒状のダイ押圧部５８に押圧ピン６０を挿入することにより、上ダイ１２の左右方向の中心であって、前後方向においては最も塗工圧がかかる位置の真下にダイ押圧部５８を設けることができる。すなわち、従来はベンド装置から突出した突出部をダイの下方に当接していたが、この方法ではその当接位置がずれるとベンドをする場所がずれることとなる。しかし、本実施形態ではベンドを行いたい正確な位置にピン孔５４を設け、次に筒状のダイ押圧部５８を配置、押圧ピン６０で固定するため、ダイ押圧部５８を正確に固定できる。

また、上下動部７０には筒状押圧部７２が設けられ、この内部にダイ押圧部５８を収納する構造であるため、確実に上下動部７０とダイ押圧部５８とを連結できる。その上、筒状押圧部７２の外周にリング状の摩擦式締結部８０を設けて、筒状押圧部７２とダイ押圧部５８を確実に固定できる。

また、第１本体１６と基部２０とを一体に形成しているため、基部２０の下面を、上ベンド装置５０のダイ押圧部５８で押圧することにより、上ダイ１２をベンドさせることができる。このとき、第１本体１６は、基部２０の前部から立設されているため、図３に示すように、第１塗工刃部３６の前面の真下の位置（バックアップロール１０の回転軸９の中心Ｏの真下の位置）に、ダイ押圧部５８の中心を配することができ、左右方向、及び前後方向において最も塗工圧がかかる部分をベンドさせることができる。

また、第１本体１６と第２本体１８は締め付けボルトによって一体に固定され、第１本体１６に対し第２本体１８は小さいため、第１本体１６をベンドさせることにより、第２本体１８も同時にベンドできる。特に、基部２０と第２本体１８との間に取り付け空間４４が設けられているため、第２本体１８を確実にベンドできる。

（７）変更例
上記実施形態では、上ダイ１２と下ダイ１４とが同じ構造のダイであったが、これに限らず上ダイ１２と下ダイ１４とは異なる種類のダイであってもよい。例えば、上ダイ１２は上記実施形態で説明したダイを用い、下ダイ１４としては、ブレードで塗工を行うダイを用いてもよい。

また、上記実施形態では台座５の上部と下部にそれぞれ上ダイ１２と下ダイ１４を設け、台座５内部に上ベンド装置５０と下ベンド装置５２を設けたが、これに代えて下ダイ１４と下ベンド装置５２を設けず、上ダイ１２と上ベンド装置５０だけを設けてもよい。

また、上ベンド装置５０のダイ押圧部５８を上方に押圧する構造に関しては、本実施形態のコッターに限らず他の構造でもよい。例えば、上下動部７０がモータ、アクチュエータなどを有し、ダイ押圧部５８を上下動させてもよい。

また、上記実施形態では液溜め部２４を第１本体１６に設けたが、これに代えて第２本体１８に設けてもよい。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・・塗工装置、２・・・フレーム、５・・・台座、１０・・・バックアップロール、１２・・上ダイ、１４・・・下ダイ、５０・・・上ベンド装置、５２・・・下ベンド装置、５８・・・ダイ押圧部、７０・・・上下動部、７２・・・筒状押圧部、７６・・・皿バネ、８０・・・摩擦式締結部

Claims (10)

1. ウエブが前後方向に前に向かって下周面を走行すると共に、水平に回転自在に配されたバックアップロールと、
   前記バックアップロールの下方に水平に配されたダイと、
   前記ダイの下方に水平に配された台座と、
   前記台座の上面に設けられ、前記ダイを支持する左右一対の腕部と、
   前記台座に設けられたベンド装置と、
   を有し、
   前記ベンド装置は、
   前記ダイの下面における左右方向の中心に配され、前記ダイを上方に押圧するダイ押圧部と、
   前記台座から突出し、前記ダイ押圧部を収納する筒状の筒状押圧部と、
   前記筒状押圧部を上下動させる上下動部と、
   を有する塗工装置。
2. 前記筒状押圧部が、前記ダイ押圧部を収納した状態で固定するために、前記筒状押圧部の外周にリング状の摩擦式締結具が設けられている、
   請求項１に記載の塗工装置。
3. 前記ダイ押圧部は、
   前記ダイの下面における左右方向の中心に開口したピン孔と、
   前記ピン孔に挿入された押圧ピンと、
   前記ダイの下面に配され、かつ、前記押圧ピンを収納した筒状突出部と、
   を有する請求項１に記載の塗工装置。
4. 前記上下動部は、
   前記筒状押圧部の下部に設けられた上コッターと、
   前記台座内部に固定された下コッターと、
   前記上コッターと前記下コッターとの間に差し込まれた移動コッターと、
   前記移動コッターを水平移動させる移動手段と、
   を有する請求項１に記載の塗工装置。
5. 前記上下動部は、前記上コッターと前記台座の上面の内側との間に配され、前記上コッターが下方に移動するように付勢する弾性体をさらに有する、
   請求項４に記載の塗工装置。
6. 前記弾性体は、皿バネを積層したものである、
   請求項５に記載の塗工装置。
7. 前記ダイは、
   基部と、
   前記基部の上面の前部から一体に立設され、上部が断面三角形に形成された第１本体と、
   前記第１本体の後面に組み合わさり、上部が断面三角形に形成された第２本体と、
   前面が前記第１本体の後面で形成され、下面が前記基部の上面の後部で形成され、上面が前記第２本体の下面で形成され、後面が開口し、左右両側部が開口した空間と、
   前記第１本体、又は前記第２本体に設けられた塗工液の液溜め部と、
   前記液溜め部から前記第１本体と前記第２本体の間にある前記塗工液の液通路と、
   前記液通路の上端にあるスリット状の前記塗工液の吐出口と、
   前記第１本体と前記第２本体に挟まれたシムと、
   を有し、
   前記ダイ押圧部が、前記基部の下面を押圧する、
   請求項１に記載の塗工装置。
8. 前記第１本体の上部の先端部に、上面が平面形状の第１塗工刃部が形成され、
   前記第２本体の上部の先端部に、上面が平面形状の第２塗工刃部が形成され、
   前記第１塗工刃部と前記第２塗工刃部の間に前記吐出口が開口している、
   請求項７に記載の塗工装置。
9. 前記バックアップロールの回転軸の中心からの垂線が、前記第１塗工刃部の前部を通る、
   請求項８に記載の塗工装置。
10. 前記垂線が、前記ダイ押圧部の中心を通る、
    請求項９に記載の塗工装置。

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