JPH09248513A - 多層塗布ダイコータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のリップ部ごとにギャップ計測を可能と
し、各リップ部についてのギャップを最適条件に再現す
るための作業を短時間で正確に行うことができ、作業の
省力化と生産性の向上を図れる多層塗布ダイコータを提
供する。 【解決手段】 ダイ本体４をバックアップロール３の両
端面３ａ，３ｂよりそれぞれ外方に突出する長さに形成
する。バックアップロール３の両端面３ａ，３ｂには、
ダイ本体４の各リップ部７ａ，８ａ，９ａまでの距離を
計測するレーザ変位計１６，１７がそれぞれ取り付けて
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層塗布ダイコータ
に関し、特に、ダイ本体の複数のリップ部までの距離を
各リップ部ごとに計測可能な計測器を備えた多層塗布ダ
イコータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、バックアップロールに支持されて
連続搬送される帯状基材に、ダイ本体の複数のリップ部
間に開口する複数のスロットノズルから異なる塗料を同
時に吐出し、基材表面に２層以上に積層された塗布膜を
形成する多層塗布ダイコータが知られている。

【０００３】多層塗布ダイコータにおいて光沢のある美
しい塗布面を形成するためには、各リップ部と基材との
間のそれぞれのギャップを予め最適条件に設定する必要
がある。しかし、塗布仕様によって要求される塗布膜の
厚みが異なることから、上記ギャップの最適条件は一様
ではない。一般に、各リップ部と基材との間のギャップ
は塗膜厚みの１〜１．６倍程度、具体的には基材が亜鉛
鉄板の場合には２０〜８０μｍ程度の範囲内で数μｍオ
ーダで設定される。

【０００４】ところで、単層塗布ダイコータでは２つの
リップ部間に１つのスロットノズルが形成され、塗料の
流出方向である基材搬送方向の下流側のリップ部と基材
との間のギャップが塗布面に大きく影響する。すなわ
ち、この下流側リップ部についてのギャップを最適条件
に設定すれば、光沢のある塗布面を安定して得ることが
できる。単層ダイコータのギャップの計測方法は、各種
厚みのステンレス箔からなる隙間ゲージのうち適当な厚
みのものを下流側リップ部と基材間のギャップに挿入し
て行っている。この計測に基づきダイ本体をバックアッ
プロールに対して微小進退させることにより、比較的容
易に最適ギャップに設定することができる。したがっ
て、基材の変更等に伴なって塗布条件を変更した後に、
再度、従前の塗布条件に戻す場合にも比較的短時間で最
適ギャップを再現することができる。

【０００５】これに対し、多層塗布ダイコータの場合に
は、上述したように複数のリップ部についてのそれぞれ
のギャップを最適条件に設定する必要がある。具体的に
は、２層塗布ダイコータのリップ部は基材搬送方向に関
して上流側リップ部、中リップ部、下流側リップ部の３
つで構成される。一般建材用カラーコート鋼板にウェッ
トオンウェットの２層同時塗布を施す場合、下塗り層を
１０数μｍ、上塗り層を２０〜４０μｍ程度のウェット
塗膜厚みに形成するが、この場合には上記３つのリップ
部のうち、特に下塗り層の厚みを規制する中リップ部の
ギャップと、上塗り層厚みを規制する下流側リップ部の
ギャップを最適条件に設定する必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記単層塗布
ダイコータの場合における隙間ゲージを用いる方法は、
所定厚みのステンレス箔をバックアップロールとの間の
ギャップ部に挿入し、その接触具合によってギャップの
大きさを判断するので精密さに欠ける。また、隙間ゲー
ジでは２層塗布ダイコータにおける中リップ部および下
流側リップ部についての各ギャップを個別に計測でき
ず、特に重要な下流側リップ部および中リップ部につい
ての最狭部を正確に計測することができない。

【０００７】さらに、これまでダイ本体側に変位センサ
を固定してギャップを計測する方法が提案されている。
しかし、この方法によっても１つのリップ部についての
ギャップを計測できるだけで、各リップごとのギャップ
計測はできない。

【０００８】そのため、従来の多層塗布ダイコータで
は、基材を一旦走行させ塗布面を確認しながらギャップ
調整を行っていたため手間と時間がかかり、塗布面確認
中の基材が無駄になるという問題があった。また、塗布
仕様の変更によりギャップ条件を変更した後に、再度、
従前の条件に戻す場合にも同様の操作を繰り返す必要が
あり、最適ギャップの再現性が極めて悪かった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記問
題点を解消すべくなされたもので、回転しながら外周に
支持した帯状基材を連続搬送するバックアップロール
と、複数のリップ部間に開口する複数のスロットノズル
を上記バックアップロールに沿って配置したダイ本体と
を備え、上記複数のスロットノズルから塗料をそれぞれ
吐出して帯状基材に連続塗布する多層塗布ダイコータに
おいて、上記ダイ本体をバックアップロールの両端面よ
りそれぞれ外方に突出する長さに形成するとともに、上
記バックアップロールの両端側に上記リップ部までの距
離を計測する計測器をそれぞれ取り付けたものである
（請求項１）。上記計測器には、非接触式または接触式
のいずれのタイプも使用できる。

【００１０】この多層塗布ダイコータには、上記計測器
を各リップ部に対向させながらバックアップロールを回
動させる回動手段を設けてもよいし（請求項２）、上記
計測器による計測値を記録するデータ記録手段を設けて
もよい（請求項３）。

【００１１】さらに、上記計測値に基づきダイ本体をバ
ックアップロールに対して移動させ、上記各リップ部と
帯状基材間のギャップを調整する調整手段を設けてもよ
い（請求項４）。この調整手段の操作は手動または電動
のいづれで行ってもよい。

【００１２】

【発明の効果】本発明にかかる多層塗布ダイコータで
は、塗布開始前に、バックアップロールの両端側に取り
付けた計測器を複数のリップ部のうちの１つに対向さ
せ、そのリップ部までの距離をダイ本体の両側で同時に
計測する。つづいて、バックアップロールを回動させて
次のリップ部について距離計測を行う。このような操作
を各リップ部について行う。計測器とバックアップロー
ル表面との間の距離、および塗布する基材の厚みは既知
であるため、上記計測器による計測値から各リップ部と
基材との間のギャップは容易に算出することができる。
したがって、上記計測値に基づきダイ本体をバックアッ
プロールに対して微小進退させるか、またはバックアッ
プロールに対するダイ本体の高さや角度を微調整するこ
とにより、各リップ部と基材間のギャップを塗布仕様に
応じた最適ギャップにそれぞれ設定することができる。

【００１３】このように、本発明の多層塗布ダイコータ
よれば、各リップ部ごとの距離計測ができるので、各リ
ップ部についてのギャップをそれぞれ最適ギャップに調
整することができる。その結果、最適塗布条件の再現を
短時間で正確に行うことができ、基材ロスの低減、作業
の省力化、および生産性の向上を図れる。また、１つの
リップ部についてダイ本体両側で同時に距離計測が行え
るので、ギャップを塗布幅方向にわたって均一に設定す
る作業が容易になる。一方、上記計測器は着脱自在にな
っており、ギャップ調整終了後にバックアップロールか
ら取り外される。したがって、バックアップロールが連
続回転する塗布開始後は、計測器がバックアップロール
と共に回転することはない。

【００１４】また、バックアップロールを回動させる回
動手段を設けた上記多層塗布ダイコータによれば、計測
器を各リップ部に正確に対向させながら距離計測を行う
ことができるので、ギャップ調整を一層精密なものにす
ることができる。

【００１５】さらに、データ記録装置を設けた上記多層
塗布ダイコータによれば、計測器による計測値を記録す
ることができるので、データ収集が容易になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態では
２層塗布ダイコータについて説明するが、本発明は３層
以上の多層塗布ダイコータについても同様に適用可能で
ある。

【００１７】図１に示すように、本発明にかかる２層塗
布ダイコータ１は、回転軸２を中心として回動可能なバ
ックアップロール３と、このバックアップロール３に沿
って平行に配置された２層塗布用ダイ本体４を備えてい
る。バックアップロール３の外周には、金属、フィル
ム、または紙などの帯状基材Ｗが支持されている。帯状
基材Ｗは、連続塗布時にはバックアップロールの回転に
したがって矢印Ａ方向に連続搬送される。上記ダイ本体
４は、バックアップロール３の両端面３ａ，３ｂよりそ
れぞれ外方に突出する長さに形成されており、その両端
部にはサイドプレート５，６が固定されている。

【００１８】図２は、図１におけるII−II線断面を示し
たものである。ダイ本体４は３つのダイ金物７，８，９
から構成され、これらを重ね合わせて図示しないボルト
等の締結手段で一体的に連結されている。各ダイ金物７
〜９は、バックアップロール３の対向部に上リップ部７
ａ、中リップ部８ａ、下リップ部９ａをそれぞれ有して
いる。上ダイ金物７と中ダイ金物８の間には、ダイ本体
４の長手方向にそれぞれ延び、かつ互いに連通する上マ
ニホールド１０および上スロットノズル１１が形成さ
れ、この上スロットノズル１１が上，中リップ部７ａ，
８ａ間に開口している。中ダイ金物８と下ダイ金物９の
間にも同様に、下マニホールド１２および下スロットノ
ズル１３が形成され、この下スロットノズル１３が中，
下リップ部８ａ，９ａ間に開口している。

【００１９】ダイ本体４はダイセット台３１に高さライ
ナ３５で高さ調整後、セットボルト３２でセットされ
る。ダイセット台３１はさらに角度調整台３０上に載置
されている。角度調整台３０はピン構造４１で前方の調
整ボルト３４と角度調整ライナ３６で、バックアップロ
ール３に対するダイ本体４の角度を調整することにより
各リップ部のギャップを最適値に調整できるようになっ
ている。また、角度調整台３０の下部にリニアウエイベ
アリング３９，３９およびボールネジナット４２が固定
されている。リニアウエイベアリング３９，３９はベー
ス台３７のリニアウエイレール３８上をスライド可能で
あり、ボールネジナット４２はボールネジ４０に螺合さ
れている。これにより、ダイ本体４のギャップ全体の拡
大縮小はボールネジ４０で角度調整台３０を水平駆動す
る機構によって微調整できる。したがって、上記の機構
でダイ本体４の進退位置、高さ、角度を微調整でき、塗
布条件に合った最適ギャップに調整可能であり、通常は
角度調整ライナ３６の高さ調整だけで各ギャップの最適
調整が可能である。

【００２０】図１に示すように、バックアップロール３
の両端面３ａ，３ｂには、レーザ変位計１６，１７がブ
ラケット１８，１９を介してそれぞれ着脱自在に取り付
けてある。これらレーザ変位計１６，１７は、ダイ本体
４の各リップ部７ａ，８ａ，９ａまでの距離を計測する
計測器であり、それぞれ対応する測長表示器２０，２１
を介してデータ記録装置であるパソコン２２に電気的に
接続されている。パソコン２２には表計算ソフトが内蔵
されており、レーザ変位計１６，１７による計測値やこ
れに基づき演算処理されたデータが表やグラフとしてデ
ィスプレイ２２ａに表示されるようになっている。な
お、上記測長表示器２０，２１は必須のものではなく、
各レーザ変位計１６，１７よる計測値がパソコン２２に
直接入力されるようにしてもよい。

【００２１】上記レーザ変位計１６，１７の取付位置と
角度は、バックアップロール３の軸方向に直交する中央
断面に関して対称になっている。これにより、ダイ本体
４の上，中，下リップ部７ａ，８ａ，９ａのうち、レー
ザ変位計１６，１７が対向するいずれか１つのリップ部
についてダイ本体４の両側で同時に距離計測を行うこと
ができる。また、レーザ変位計１６，１７は、後述する
ようにギャップ調整終了後にブラケット１８，１９とと
もにバックアップロール３から取り外されるが、再度取
り付ける際にバックアップロール３に対する位置決めを
精密に行えるように、例えば、ブラケット１８，１９と
バックアップロール３との間に互いに嵌合する円錐状の
凹凸部を形成するなどの位置決め機構を設けるのが好ま
しい。

【００２２】上記バックアップロール３の回転軸２は、
軸受２５およびクラッチ２６を介してウォームギヤ式減
速機２７に連結されている。このウォームギヤ式減速機
２７は、レーザ変位計１６，１７を各リップ部７ａ，８
ａ，９ａに対向させながらバックアップロール３を微小
角度でゆっくりと回動させることができる回動手段であ
り、付属のハンドル２８を手動または電動で回転させる
ことにより、その回転量に比例してバックアップロール
３を回動させることができる。クラッチ２６は接離可能
であり、レーザ変位計１６，１７による距離計測終了後
にその接続が解除される。したがって、連続塗布時にお
けるバックアップロール３の回転がウォームギヤ式減速
機２７に伝達されることはない。

【００２３】つぎに、以上の構成からなる２層塗布ダイ
コータ１における各リップ部７ａ，８ａ，９ａについて
の距離計測とギャップ調整について説明する。まず、基
材Ｗがバックアップロール３に支持された状態で、ダイ
本体４をダイセット台３０上の基準位置にセットする。
この基準位置では、図２に示すように、各リップ部７
ａ，８ａ，９ａの先端面が鉛直面をなすとともに、下リ
ップ部９ａの下縁部がバックアップロール３の回転中心
２ａと同じ高さになっている。なお、ダイ本体４を基準
位置にセットする際、ダイ本体４と基材Ｗとの間のギャ
ップが塗布幅方向でほぼ均一になるように、最適ギャッ
プとほぼ等しい厚みの隙間ゲージをダイ本体４の両端側
において基材Ｗとの間に挟み込んでセットする。

【００２４】一方、レーザ変位計１６，１７について
は、図２，３に示すように、レーザ孔１６ａ，１７ａの
中心が下リップ部９ａの下縁部に対向する位置をその原
点位置とする。この原点位置は、バックアップロール３
側のクラッチ２６に取り付けた指針を軸受け２５に設け
たマークに一致させるなどの方法により設定される。

【００２５】ダイ本体４が基準位置に、レーザ変位計１
６，１７が原点位置にある状態で下リップ部９ａの下縁
部までの距離を計測する。この計測値が測長表示器２
０，２１に表示されるとともにパソコン２２にも表示、
記録される。ここで、レーザ変位計１６，１７の先端か
らバックアップロール３の表面までの距離ｓおよび塗布
基材Ｗの厚みｔは既知であるため、上記計測値から下リ
ップ部９ａの下縁部と基材Ｗとの間のギャップｇ₁は容
易に算出できる。したがって、上記ｓ，ｔをパソコン２
２に予め条件設定しておくことにより計測値とともにギ
ャップｇ₁を記録することもできる。また、同様に算出
したバックアップロール３との間の距離ｕを記録するこ
ともできる。

【００２６】つづいて、ウォームギヤ式減速機２７のハ
ンドル２８を回転させ、レーザ変位計１６，１７のレー
ザ孔１６ａ，１７ａが上リップ部７ａの上縁部対向位置
を過ぎるところまでゆっくりと回動させる。この回動の
間に、レーザ変位計１６，１７による計測値はレーザ光
が下，上スロットノズル１３，１１の開口部および上リ
ップ部７ａの上縁部の通過によって大きく変化する。こ
の変化の前または後の計測値をパソコン２２で自動的に
ピックアップして記録することで、下リップ部９ａの上
縁部、中リップ部８ａの上，下縁部および上リップ部７
ａの上，下縁部についての距離計測とギャップｇ₂〜ｇ₆
が計測される。このようにして各リップ部７ａ〜９ａに
ついて計測された計測値およびギャップｇ₁〜ｇ₆は、ダ
イ本体４の両端側で同時計測されたそれぞれの値がパソ
コン２２のディスプレイ２２ａに表示される。

【００２７】塗布膜の下塗り層と上塗り層の各厚みは塗
布仕様よって決まり、そこから各リップ部７ａ，８ａ，
９ａについて設定されるべき最適ギャップも決まる。一
方、実測された各ギャップｇ₁〜ｇ₆を最適ギャップとす
るには、角度調整ライナ３６と高さライナ３５をどのく
らい調整すればよいかを計算して求められる。よって、
適当な調整ライナを選択してそれらを所定量だけライナ
ーセットさせることで、バックアップロール３に対する
ダイ本体４の角度を微調整し、各ギャップｇ₁〜ｇ₆をそ
れぞれ最適ギャップに設定する。これでギャップ調整作
業を終了してもよいが、バックアップロール３を矢印Ｃ
方向に回動させて再度各ギャップｇ₁〜ｇ₆を計測し、最
適ギャップに設定されていることを確認するのが好まし
い。

【００２８】ギャップ調整の終了後、レーザ変位計１
６，１７をブラケット１８，１９とともにバックアップ
ロール３から取り外し、クラッチ２６の接続を解除す
る。そして、バックアップロール３を回転駆動して基材
Ｗを連続搬送する。同時に、ダイ本体４の塗料供給口
（図示せず）から上，下マニホールド１０，１２に塗料
をそれぞれ供給して上，下スロットノズル１１，１２か
ら同時に吐出する。これにより、基材Ｗの表面に連続的
に２層塗布が施される。

【００２９】このように本実施形態の２層塗布ダイコー
タ１によれば、各リップ部７ａ，８ａ，９ａごとに距離
計測ができるので、各リップ部７ａ，８ａ，９ａについ
てのギャップを最適ギャップに調整することができる。
その結果、最適塗布条件の再現を比較的短時間で正確に
行うことができ、基材ロスの低減、作業の省力化、およ
び生産性の向上を図れる。また、１つのリップ部につい
てダイ本体４の両端側で同時に距離計測が行えるので、
ギャップを塗布幅方向にわたって均一に設定する作業が
容易になる。

【００３０】また、ウォームギヤ式減速機２８によりレ
ーザ変位計１６，１７のレーザ孔１６ａ，１７ａを各リ
ップ部７ａ，８ａ，９ａに正確に対向させながら距離計
測を行えるので、ギャップ調整を一層精密なものにする
ことができる。

【００３１】さらに、レーザ変位計１６，１７をパソコ
ン２２に接続することにより、各リップ部７ａ，８ａ，
９ａの上，下縁部についての計測値およびギャップｇ₁
〜ｇ₆を表やグラフなどで自動的に記録することができ
るので、データ収集が容易になる。

【００３２】そして、ダイ本体４のギャップ調整手段を
電動方式とした場合には、パソコン２２に予め最適ギャ
ップを入力しておき、計測ギャップｇ₁〜ｇ₆と最適ギャ
ップとの差からダイ本体４の位置調整量を演算処理によ
って求め、これを上記電動式の調整手段に出力して自動
制御するようにすれば、ギャップ調整がさらに迅速かつ
容易に行える。

【００３３】なお、上記２層塗布ダイコータ１では計測
器として非接触式のレーザ変位計１６，１７を用いた
が、これに代えてミクロンオーダの分解能があり、計測
値を出力信号として取り出せる接触式変位計（例えば、
キーエンス社製高精度接触式変位センサＡＴ２）を使用
してもよい。また、データの自動収集はできないが、レ
ーザ変位計１６，１７に代えて接触機械式ダイヤルゲー
ジを使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかる多層塗布ダイコータを上方か
ら見た平面図である。

【図２】 図１における多層塗布ダイコータのII−II線
断面図である。

【図３】 図２におけるダイ本体の各リップ部近傍の拡
大図である。

【符号の説明】

１…多層塗布ダイコータ、３…バックアップロール、４
…ダイ本体、７ａ…上リップ部、８ａ…中リップ部、９
ａ…下リップ部、１１…上スロットノズル、１３…下…
スロットノズル、１６，１７…レーザ変位計（計測
器）、Ｗ…基材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転しながら外周に支持した帯状基材を
   連続搬送するバックアップロールと、複数のリップ部間
   に開口する複数のスロットノズルを上記バックアップロ
   ールに沿って配置したダイ本体とを備え、上記複数のス
   ロットノズルから塗料をそれぞれ吐出して帯状基材に塗
   装を施す多層塗布ダイコータにおいて、 上記ダイ本体をバックアップロールの両端面よりそれぞ
   れ外方に突出する長さに形成するとともに、上記バック
   アップロールの両端側に上記リップ部までの距離を計測
   する計測器をそれぞれ取り付けたことを特徴とする多層
   塗布ダイコータ。
2. 【請求項２】 上記計測器を各リップ部に対向させなが
   らバックアップロールを回動させる回動手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の多層塗布ダイコータ。
3. 【請求項３】 上記計測器による計測値を記録するデー
   タ記録手段を設けたことを特徴とする請求項１または２
   に記載の多層塗布ダイコータ。
4. 【請求項４】 上記計測値に基づきダイ本体をバックア
   ップロールに対して移動させ、上記各リップ部と帯状基
   材間のギャップを調整する調整手段を設けたことを特徴
   とする請求項１から３のいずれかに記載の多層塗布ダイ
   コータ。