JPH0857389A - ダイコータセット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 バックアップロール１００にガイドされて搬
送される帯状材料Ｗに対して進退可能にダイ本体３０を
支持するダイコータセット装置１に、バックアップロー
ル１００に対するダイ本体３０の高さと角度を任意に調
節できる高さ調節手段１０,１５と角度調節手段２０,２
５を設けた。 【効果】 バックアップロールに対して前進、後退させ
るだけでなく、ダイ本体の高さと角度をフレキシブルに
調節できるので、塗布条の変更があっても、ダイ本体と
帯状材料とのギャップを短時間で安定塗布状態が得られ
る最適ギャップに設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続搬送される帯状材
料に対向させてダイ本体を支持するダイコータセット装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】バックアップロールにガイドされて搬送
される金属板、フィルム、紙などの帯状材料に、塗料等
を吐出して連続的に塗布するダイコータでは、帯状材料
表面に光沢のある塗布面を形成するために、ダイ本体先
端のダイリップと帯状材料の間のギャップが最適範囲と
なるように調整することが重要となる。このため、従来
のダイコータでは、上記ダイリップをバックアップロー
ルに対向させてダイ本体を支持台に固定し、この支持台
をバックアップロールに対して直線的に進退させること
により、上記ギャップを調節していた。

【０００３】ところで、ダイコータで各種塗料を塗布す
る場合、帯状材料に光沢のある塗布面を安定して形成で
きるギャップ範囲は、塗料性状(粘度、表面張力等)や塗
布条件(塗布速度、塗膜厚等)によって異なる。これは塗
料性状や塗布条件に応じて、ダイリップと帯状材料の間
に形成される塗料ビードメニスカスを安定して維持でき
る最適ギャップ範囲が存在することによるものである。
ここに、「ビード」とは、ダイリップ先端と帯状材料との
微小隙間に形成される塗料溜まりをいい、「ビードメニ
スカス」とは、この塗料溜まりの液面形状をいう。

【０００４】上記ビードメニスカスは、塗料について作
用する４つの力によって支配されている。この４つの力
とは、粘性力、慣性力、毛管力、重力であり、これらの
力がバランスを保つことにより安定したビードを維持す
ることができる。例えば、同じ塗料を塗布している場合
でも、帯状材料の搬送速度、すなわち塗布速度を変更す
ると上記慣性力が変化し、この慣性力の変化に伴い、ず
り速度(帯状材料表面に塗布された塗料が帯状材料に沿
って流れる速度の勾配をいう。図７参照)も変化する。
塗料は、ずり速度の変化に伴って粘性係数が変化する非
ニュートン流体であるため、ずり速度が変化すると上記
粘性力も変化する。したがって、塗布速度を変更するこ
とによって、上記４つの力のバランスが崩れることにな
る。

【０００５】また、塗膜厚みを変更する場合には上記ギ
ャップの変更が必要となり、これに伴い毛管力の変動と
ずり速度の変化が生じる。当然、塗料の種類を変更した
場合には粘度や密度が変化するため、上記４つの力のバ
ランスが変動することになる。したがって、上記４つの
力のバランスを保ち、安定したビードを形成して光沢の
ある塗布面を得るためには、その時々の塗布条件に応じ
てギャップ調整を行う必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ギャップ調整にお
いて、通常ウエット時の塗膜厚み１に対してギャップは
１〜１．６程度に設定される。ダイ本体先端のダイリッ
プは上リップ部と下リップ部で構成されており、ギャッ
プ調整は、上リップ部のギャップ(以下、「上ギャップ」
という。)と下リップ部のギャップ(以下、「下ギャップ」
という。)が等しくなるように、ダイ本体の位置を調節
して行うのが一般的であるが、塗布条件によっては上ギ
ャップと下ギャップを僅かに異なる値とすることで安定
した塗布状態が得られる場合がある。

【０００７】例えば、塗布厚みを大きくすると、下リッ
プ部からこぼれ落ちる塗料が増加するが、ダイ本体の位
置調整により下リップ部のギャップを僅かに数μm小さ
くすると上記こぼれが無くなり、安定塗布できる範囲が
あることが経験的に判明している。また、高速塗布の場
合には塗料の慣性力により、上リップ部から塗料が吹き
出す現象が見られるが、ダイ本体の位置調整により上リ
ップ部のギャップを僅かに数μm小さくすると、上記吹
き出しが無くなり、安定塗布できる範囲があることも判
明している。

【０００８】これらの安定塗布のためのダイ本体の設定
条件は、事前に塗料の流れ解析で求めた計算結果から最
適ギャップに設定することも可能であり、テストラン結
果と合わせて制御ポイントを絞り込むことで、より迅速
な調整が可能となるが、現状は帯状材料を走行させて塗
布状態を確認しながらギャップ調整を行う場合がほとん
どである。

【０００９】しかしながら、従来のダイコータでは、上
述のように、帯状材料に対してダイ本体を前進、後退さ
せることのみでギャップ調整を行っていたので、安定塗
布状態を得るまでには多くの時間を要していた。また、
従来のダイコータで上ギャップと下ギャップを異なる値
に設定しようとすれば、ダイ本体を固定した支持台自体
をバックアップロールの接線方向に移動して、ダイ本体
の高さ調節を行う必要があったので、この設定には多く
の手間と時間が必要となる。このため、これらの調整作
業を帯状材料を走行させて塗布状態を確認しながら行
い、最適塗布条件を求める場合には、帯状材料の無駄が
多くなるという問題点があった。

【００１０】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ために、バックアップロールに対するダイ本体の高さと
角度を任意に調節可能とすることで、ダイ本体と帯状材
料とのギャップを短時間で最適塗布条件に設定できるダ
イコータセット装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、バックアップロールにガイドされて搬送
される帯状材料に対して進退可能にダイ本体を支持する
ダイコータセット装置に、バックアップロールに対する
ダイ本体の高さと角度を任意に調節できる高さ調節手段
と角度調節手段を設けたものである。

【００１２】

【作用】上記ダイコータセット装置では、塗料の種類、
塗布速度等の塗布条件に応じて、バックアップロールに
対してダイ本体を前進、後退させるだけでなく、バック
アップロールに対するダイ本体の高さまたは角度を任意
に調節し、上ギャップと下ギャップが僅かに異なる値と
なるようなギャップ調整も可能であり、これにより安定
した塗布状態が迅速に達成される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照して説明する。図１〜図３は本発明の一実施例である
ダイコータセット装置を示したもので、図１はこの装置
の側面図、図２は上面図、図３は図２におけるIII−III
断面図である。このダイコータセット装置１における支
持台２の下面にはレールガイド部３と軸受部４が設けて
あり、支持台２は、このレールガイド部３を下部レール
５に嵌め込むようにして支持されている。また、この下
部レール５と平行に設けられたネジ軸６が上記軸受部４
内部に形成された雌ネジに螺合されており、このネジ軸
６を図示しない駆動装置により矢印a方向に回動させる
ことで、上記支持台２が下部レール５に沿って前方(図
上右側)または後方(図上左側)に移動するようにしてあ
る。

【００１４】上記支持台２は、上方に開放する開口部７
を有するコ字形状をしており、この開口部７の底面８に
はレール９が設けられている。このレール９には、その
下面に形成された溝部を上記レール９に嵌め込むように
してコッタ１０が設けてある。このコッタ１０の上面１
０aは、上記レール９の上面に対して所定角度をもち、
かつ、前部になるほどにコッタ１０の高さ方向の幅が大
きくなるように傾斜して形成されており、コッタ１０の
内部には上記レール９の上面と平行に貫通する雌ネジ部
が形成されている。また、この雌ネジ部には、上記支持
台２の開口部７に位置する部分に雄ネジを切ったネジ軸
１１が螺合されており、このネジ軸１１の前端部は、上
記支持台２の前部側壁２aに回動自在にピン支持されて
いる。一方、上記支持台２の後部側壁２bを貫通して後
方に突出した上記ネジ軸１１の後端部には、昇降用ハン
ドル１２が取り付けてあり、この昇降用ハンドル１２を
回動させることにより、上記コッタ１０が前進または後
退するようになっている。

【００１５】上記支持台２の開口部７には、上記支持台
２の前部側壁２aおよび後部側壁２bのそれぞれの内面に
隙間なく当接し、これらの内面に沿って上下動可能な昇
降台１５が装着されている。また、この昇降台１５の下
面１５aは、上記コッタ１０の上面１０aと同一の傾斜を
もって形成され、この上面１０aに当接している。これ
により、上記昇降用ハンドル１２の回転に基づいて、コ
ッタ１０が前進すると昇降台１５は下降し、コッタ１０
が後退すると昇降台１５は上昇する関係にある。そし
て、上記支持台２の後部側壁２bの上部にある、上記開
口部７まで貫通してねじ込まれた高さ固定ボルト１６を
締め付けて、その先端部を上記昇降台１５の側面に圧接
することにより、昇降台１５を所望の高さに保持できる
ようになっている。

【００１６】上記昇降台１５の上部には貫通孔からなる
軸受部１７が形成されている。この軸受部１７には、図
２に示すように、ダイセット台２０の一端部に固定した
ボス部２１中央に挿着した軸２２が挿入され、上記ダイ
セット台２０はこの軸２２を中心に回動自在に軸支され
ている。また、ダイセット台２０は、その長手方向に亘
って略Ｌ字形断面を有しており、前方に突出した支持部
２３の上記昇降台１５に対向する位置には、上記支持部
２３に穿設した貫通孔に挿入され、その先端部を昇降台
１５にねじ込んで固定される角度固定ボルト２４と、上
記支持部２５を貫通するネジ孔に螺合して、その先端を
昇降台１５上面に当接させた角度調整ボルト２５が設け
てある。これにより、角度固定ボルト２４を緩めて角度
調整ボルト２５を回転させると、上記ダイセット台２０
が上記軸２２を中心に回動して上記支持部２上面に固定
されるダイ本体３０の角度を調節できるにようにしてあ
る。

【００１７】上記ダイセット台２０に設けられたボス部
２１の最上部には矢印２６が、また、この矢印２６に対
向する昇降台１５の最上部には所定範囲に目盛り２７が
付されており、この目盛り２７の中央目盛りに上記矢印
２６を合わせれば、上記支持部２３上面と上記下部レー
ル５の上面とが平行になるようになっている。また、こ
の目盛り２７を目安として、上記ダイセット台２０の角
度調節をすることもできる。なお、２９はダイ本体３０
の側部をシールする側壁である。

【００１８】なお、以上に説明した構成は上記ダイセッ
ト台２０のもう一方の端部側にも同様に設けられてい
る。

【００１９】上記ダイ本体３０は、図３に示すように、
上金物３１と下金物３２で構成され、下金物３２に上金
物３１を重ね合わせて複数のボルト３３で一体的に連結
された状態で上記支持部２３に載置される。また、ダイ
本体３０の後方であって上記ダイセット台２０との間に
は、ダイ本体３０の長手方向に複数配置されたコッタ３
５と当て板３９が設けてあり、これらコッタ３５および
当て板３９の存在しない位置において上記ダイセット台
２０の後部から挿入された複数のボルト３４により上記
ダイ本体３０はダイセット台２０に固定されている。

【００２０】上記コッタ３５の後側面３５aはダイセッ
ト台２０の後壁面に当接し、その前側面３５bは上記後
側面３５aに対して所定の傾斜をもって形成されてい
る。また、前側面をダイ本体３０に当接して配置された
上記当て板３９の後部には、上記コッタ３５の前側面３
５bと同一傾斜をもった傾斜面３９aが形成されており、
この傾斜面３９aが上記コッタ３５の前側面３５bに当接
している。さらに、上記コッタ３５の内部には、内周に
雌ネジを切ったネジ孔３６が形成され、このネジ孔３６
には、ダイセット台２０の上端部２８と上記載置台２３
上面に挾まれた部分に雄ネジ部を有するネジ軸３７が螺
合されている。このネジ軸３７の下端部は、上記支持部
２３に回動自在にピン支持され、ダイセット台２０の上
端部２８を貫通して上方に突出した上記ネジ軸３７の上
端部には進退用ハンドル３８が取り付けてある。これに
より、上記ボルト３４を緩めて進退用ハンドル３８を回
転させると、コッタ３５が上昇して当て板３９と共にダ
イ本体３０が前方に押し出され、ダイ本体３０の前後位
置を調整できるようになっている。なお、上記進退用ハ
ンドル３８を回転させてコッタ３５を下降させ、上記ボ
ルト３４を締め付けると、ダイ本体３０は後退する。

【００２１】上記ダイ本体３０は、上リップ部４１と下
リップ部４２で構成されるダイリップ４０を、バックア
ップロール１００にガイドされて矢印b方向に搬送され
る帯状材料Ｗに対向させて配置される。なお、上金物３
１と下金物３２の間にはスロット４５が形成され、上金
物３１上面の塗料供給口４６から供給された塗料が、マ
ニホールド４７、塗料供給路４８を介して上記スロット
４５に送られ、上リップ４１と下リップ４２の間から吐
出して、帯状材料Ｗに塗布される。

【００２２】以上の構成を有するダイコータセット装置
１において、ギャップ調整は次のように行う。まず、図
４に示すように、上記スロット４５の中心線Ｘが帯状材
料Ｗに対して直交するようにダイ本体３０を初期設定す
る。具体的には、上記ダイセット台２０端部のボス部２
１に付した矢印２６が上記目盛２７の中心目盛に合致す
るように、上記角度調整ボルト２５により調節したの
ち、上記角度固定ボルト２４を締め付けて、ダイ本体３
０の角度を固定する。続いて、上記昇降用ハンドル１２
を回転させて、スロット４５の中心線Ｘが帯状材料Ｗと
直交する高さ、すなわち、この中心線Ｘがバックアップ
ロール１００の回転中心に向かう高さに上記昇降台１５
を調節し、高さ固定ボルト１６を締め付けてダイ本体３
０の高さを固定する。

【００２３】ダイ本体３０の前進位置は、図示しない駆
動装置の駆動に基づき支持台２をバックアップロール１
００に対して前進させ、上記ダイリップ４０と帯状材料
Ｗのギャップが安定塗布状態が得られる最適ギャップ近
傍となる位置にダイ本体３０を一旦設定したのち、上記
進退用ハンドル３８およびボルト３４を操作してダイ本
体３０を僅かに前進または後退させ、上記ギャップが最
適となるように調節する。このように調整された初期設
定の状態では、図４に示すように、上ギャップＧ１と下
ギャップＧ２は等しく設定される。

【００２４】塗布条件の変更に伴い、上記のようにダイ
本体３０を前進、後退させるだけではビードの安定化が
図れず、安定塗布状態が得られない場合には、帯状材料
Ｗの塗布状態を確認しながらダイ本体３０の高さまたは
角度を上記の要領で容易に調節することができる。図５
は初期設定の状態からダイ本体３０の高さを変更した場
合の上ギャップと下ギャップの関係を示し、図６は初期
設定の状態からダイ本体３０の高さと角度を変更した場
合の上ギャップと下ギャップの関係を示したものであ
る。図５(１)のようにダイ本体３０の高さを低くすれ
ば、上ギャップＧ１よりも下ギャップＧ２の方が僅かに
大きくなり、逆に、図５(２)のようにダイ本体３０の高
さを高くすれば、下ギャップＧ２よりも上ギャップＧ１
の方が僅かに大きくなる。また、ダイ本体３０の高さと
角度を変更した場合も同様で、図６(１)のようにダイリ
ップ４０を下げれば、上ギャップＧ１よりも下ギャップ
Ｇ２の方が僅かに大きくなり、図６(２)のようにダイリ
ップ４０を上げれば、下ギャップＧ２よりも上ギャップ
Ｇ１の方が僅かに大きくなる。

【００２５】なお、ダイ本体３０の高さ、角度の調整は
通常ミクロン単位で行うことから、ダイ本体３０を載置
する支持板２３の下面にダイヤルゲージ５０の先端を当
接して設け、この測定値に基づき調整をするのが好まし
い。

【００２６】このように、上記ダイコータセット装置１
では、バックアップロール１００に対してダイ本体３０
を前進、後退させるだけでなく、塗布状態を確認しなが
らダイ本体３０の高さおよび角度を任意に調節できるの
で、安定塗布状態を得るためのギャップ調整がフレキシ
ブルに行え、塗布条件の変更にも迅速に対処することが
できる。

【００２７】なお、上記ダイコータセット装置１におけ
るダイ本体３０の前進位置、高さ、角度の調整機構は手
動で操作するものとしたが、これらの調整の前部または
一部を電動制御するようにしてもよく、さらに、ダイコ
ータによる安定塗布面は鏡面となることから、塗布面を
センサで監視してダイ本体の前進位置等の調整を電動で
行う自動制御とすることも可能である。

【００２８】また、ダイコータでは、多層になるほど上
リップと下リップの間の距離が長くなるために初期ギャ
ップ調整が困難になり、塗布面を確認しながらのギャッ
プ調整が必要となることから、ダイ本体の前進、後退だ
けでなく高さおよび角度の調整もフレキシブルにできる
上記ダイコータセット装置１は、単層ダイコータだけで
なく、２層または多層ダイコータにも有効に適用でき
る。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるダイコータセット装置によれば、バックアップロ
ールに対してダイ本体を前進、後退させるだけでなく、
ダイ本体の高さと角度を任意に設定でき、各種塗布条件
に応じたギャップ調整がフレキシブルに行える。したが
って、塗布条件の変更があったときにも、安定塗布状態
が得られる最適ギャップにダイ本体を設定するまでの時
間を短縮でき、操業中に塗布条件を変更する場合であれ
ば、帯状材料の無駄を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるダイコータセット装置の側面
図である。

【図２】 本発明にかかるダイコータセット装置の上面
図である。

【図３】 図２のダイコータセット装置におけるIII−I
II断面図である。

【図４】 ダイ本体の初期設定状態でのギャップ関係を
示す図である。

【図５】 初期設定からダイ本体の高さを変更した場合
のギャップ関係を示す図である。

【図６】 初期設定からダイ本体の高さと角度を変更し
た場合のギャップ関係を示す図である。

【図７】 塗料のずり速度を説明するための図である。

【符号の説明】

１…ダイコータセット装置、２…支持台、１０…コッ
タ、１１…ネジ軸、１２…昇降ハンドル、１５…昇降
台、２０…ダイセット台、２２…軸、２５…角度調整ボ
ルト、３０…ダイ本体、１００…バックアップロール、
Ｗ…帯状材料

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バックアップロールにガイドされて搬送
   される帯状材料に対して進退可能にダイ本体を支持する
   ダイコータセット装置において、 バックアップロールに対するダイ本体の高さと角度を任
   意に調節できる高さ調節手段と角度調節手段を設けたこ
   とを特徴とするダイコータセット装置。