(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し、前記加温カバーは、前記塗布ロールのほぼ全面を同心状に囲み上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を有する金属製の円弧状板体と、該円弧状板体の外面のほぼ全域にわたって、かつ該円弧状板体外面に接触させて設けた加温用流体配管と、前記点検用開口部を開閉する加温されない蓋体とを備え、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とするロールコーティング装置。
【請求項２】
水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し、前記加温カバーを金属製の円弧状板体で構成することにより、内部に前記塗布ロールと同心状の円弧状空間を形成して、前記塗布ロールのほぼ全面を囲むように設け、前記円弧状空間内に加温用流体を供給可能とするとともに、該加温カバーの上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を形成し、更に該点検用開口部を開閉する加温されない蓋体を設け、該加温カバーは、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とするロールコーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は塗工装置に関し、特に、表面に塗工液を付着させた塗布ロールによりウエブに塗工液を塗布するロールコーティング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面平滑な塗布ロールを用いるロールコーティング装置として、アプリケータロール、塗布ロールおよびメータリングロールを備えて構成されたものが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のロールコーティング装置では、メータリングロール等のロール表面が乾燥するため、部分的に塗工液固形分が堆積し、その塗工面に多数のスジ状塗布ムラが発生し、これが生長すると塗工面上に塗工液の付着量ムラが発生したり、ブレードのビビリが著しくなって塗工不能となったりする問題があった。また、堆積した固形分によりブレードの摩耗が著しくなり、その寿命が短くなるという欠点もあった。
【０００４】
ロール表面の乾燥防止対策として、ロール表面をカバーで囲む（カバーによる保湿）ことが考えられるが、カバーの内側間隙すなわち、カバー〜ロール表面間の空間にある空気の温度が低下した場合、ロール表面に結露が発生したり、カバーに発生し生長した結露水がロール表面に落下したりして塗工液の付着ムラやヌケといった塗布不良が発生する問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、塗工用ロール表面の乾燥を防止するとともに、結露発生に起因する問題点を解決することができるロールコーティング装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し、前記加温カバーは、前記塗布ロールのほぼ全面を同心状に囲み上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を有する金属製の円弧状板体と、該円弧状板体の外面のほぼ全域にわたって、かつ該円弧状板体外面に接触させて設けた加温用流体配管と、前記点検用開口部を開閉する加温されない蓋体とを備え、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、水系、水・溶剤混合系または溶剤系の塗工液を基材上に塗工するロールコーティング装置において、塗布ロールの表面を囲むように温度調節可能な加温カバーを有し、前記加温カバーを金属製の円弧状板体で構成することにより、内部に前記塗布ロールと同心状の円弧状空間を形成して、前記塗布ロールのほぼ全面を囲むように設け、前記円弧状空間内に加温用流体を供給可能とするとともに、該加温カバーの上下方向中間部に前記塗布ロール表面の点検用開口部を形成し、更に該点検用開口部を開閉する加温されない蓋体を設け、該加温カバーは、該加温カバーと前記塗布ロール表面との間隙内の気体温度を該気体の露点より高い温度に加温することができるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】
請求項１のロールコーティング装置では、加温カバーを所定の態様で設けたので、塗布ロール表面の乾燥が防止される。また、加温カバーを適宜温度に加温することにより、加温カバーと塗布ロール表面との間隙内（加温カバー内空間）での結露発生が防止される。また、前記蓋体により結露が促進され、該蓋体の内面を流下する結露水は、その下方の加温カバー部分により加温されて気化することで、加温カバー内空間の保湿が行われる。更に、加温カバーに設けた点検用開口部を開放することで、塗布ロール表面の状態や、加温カバー内空間の湿度が適切であるかどうかを目視で点検することができる。
【００１３】
請求項２のロールコーティング装置では、加温カバー内に温水等を供給することにより加温カバーが加温され、これにより加温カバー内空間での結露発生が防止される。また、前記蓋体により結露が促進され、該蓋体の内面を流下する結露水は、その下方の加温カバー部分により加温されて気化することで、加温カバー内空間の保湿が行われる。更に、加温カバーに設けた点検用開口部を開放することで、塗布ロール表面の状態や、加温カバー内空間の湿度が適切であるかどうかを目視で点検することができる。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
実施例１
図１はロールコーティング装置の概略構造を示す正面断面図、図２は図１の右側面図である。この装置は、塗布ロール５１の上半部表面のほぼ全面を囲むように半円形の加温カバー１を設け、結露の発生促進と結露の流下案内を兼ねた、加温されない結露部材４を塗布ロール５１の下半部表面の図面右半分を囲むように、かつ加温カバー１に連ねて設け、結露部材４の下端部に結露水の液だまり５を設けるとともに、液だまり５の上部を全面開放したものである。
【００２０】
前記加温カバー１は、２枚の透明プラスチック製（難燃性帯電防止クリヤーシートなど）の半円形曲面板１ａ，１ａを組み合せて構成し、内部に断面円弧状で塗布ロール５１と同心状の内部空間２を形成し、該内部空間２に温水配管３を設けることにより、加温カバー１の内側空間１ｂの空気温度を、その露点より高い温度に加温することができるようにしてある。前記結露部材４も透明プラスチック製の半円形曲面板で構成してあり、前記内側空間１ｂおよび結露部材４の内側空間４ｂは保湿部となっている。図１，２において６はブレード、７はフレーム棒、８はサイドフレームである。
【００２１】
実施例２
図３は３本リバースコーターの概略構造を示す正面断面図であり、図４は図３の一部拡大図であって、加温カバー１および結露部材４による加温・結露・保湿作用を示すものである。このメータリングロール６１まわりの構造は図１，２と同様であり、内側空間１ｂおよび内側空間４ｂは保湿部となっている。図３において６２は塗布ロール（Ｃロール）、６３は加圧ロール（Ｂロール）、６４はウエブ、６５はガイドロールである。
【００２２】
前記加温カバー１および結露部材４の作用について、図４を参照して説明すると、温水配管３に温水を通せば、該配管３からの放熱が内部空間２に蓄熱され、加温カバー１の内側表面１ｃの温度が上昇する。内側表面１ｃの温度は、通水温度を変えることで容易に制御することができる。前記内部空間２の空気は、その断熱効果を利用した保温材の作用をなす。
【００２３】
また、結露部材４は、意図的に結露を発生させるために加温機能をもたない構造としてあるから、内側空間４ｂの空気温度が露点以下に低下し、結露４ｃの殆どは結露部材４の内側表面４ａに発生するが、メータリングロール６１の表面には結露４ｃは殆ど発生しない。この結露水は結露部材４の内側表面４ａに沿って流下し、液だまり５に流入する。
【００２４】
このため、結露水がメータリングロール６１の表面に落下することはない。そして、液だまり５内の水が気化し、加温カバー１の内側空間１ｂおよび結露部材４の内側空間４ｂに流入するため、メータリングロール６１表面の空気は、該表面が乾燥しない湿度に維持される。
【００２５】
実施例３
図５はロールコーティング装置の要部の概略構造を示す正面断面図、図６は図５の右側面図である。この装置は、塗布ロール７１の上半部のほぼ全表面および、下半部の図面右半分を囲むように金属製で円弧状の加温カバー１１を塗布ロール７１と同心状に設けるとともに、その上下方向中間部に点検用開口部１３を設け、該開口部１３に加温できない開閉蓋１４を設けたものである。
【００２６】
前記加温カバー１１外面の開閉蓋１４配設部を除くほぼ全面にわたって、かつ前記外面に接触させて温水配管１２（または加温油配管）を設けることにより、開閉蓋１４を除く部分を加温できるようにしてある。
【００２７】
この塗布ロール７１では、開閉蓋１４が実施例２の結露部材４と同様の作用をなし、加温カバー１１の開閉蓋１４配設部を除く部分が実施例２の加温カバー１と同様の作用をなす。ただし、開閉蓋１４の内面を流下する結露水が、その下方の加温カバー１１部分により加温されて気化することで、内側空間１１ａ，１１ｂの保湿が行われる。
【００２８】
実施例４
図７はロールコーティング装置の要部の概略構造を示す正面断面図、図８は図７の右側面図である。この装置は、塗布ロール８１の上半部のほぼ全表面および、下半部の図面右半分を囲むように金属製で円弧状、かつ中空の加温カバー２１を塗布ロール８１と同心状に設け、加温カバー２１内に温水または加温油を通液可能とするとともに、その上下方向中間部に点検用開口部２２を設け、該開口部２２に、加温できない内部点検用の開閉蓋２３を設けたものである。
【００２９】
この塗布ロール８１では、開閉蓋２３が実施例２の結露部材４と同様の作用をなし、加温カバー２１の開閉蓋２３配設部を除く部分が実施例２の加温カバー１と同様の作用をなす。ただし、開閉蓋２３の内面を流下する結露水が、その下方の加温カバー２１部分により加温されて気化することで、内側空間２１ａ，２１ｂの保湿が行われる。
【００３０】
次に、図３，４に示すロールコーティング装置を使用した塗工試験例および比較試験例について説明する。
【００３１】
〔試験例１〕
下記条件にて、ｗｅｔ付着量９ｇ／ｍ２  の塗工膜が得られるようにコーティングを行った。
【００３２】
（１）加温カバー１の運転条件：
加温カバー１の内側表面（１ｃ）の温度制御値：２９℃以上
加温カバー１の内側空間（１ｂ，４ｂ）の湿度：最高値は２５ｇ／ｋｇ
温水配管３への通水温度：３８℃（温水配管３の表面温度は２９〜３０℃）
【００３３】
（２）塗工液の処方：
カーボンブラックの水分散液（固形分１８％）：２０重量部
カルナバワックスの水分散液（固形分３０％）：５０重量部
水                                        ：１５重量部
メタノール                                ：１５重量部
────────────────────────────
合計                                      ：１００重量部
【００３４】
（３）ロールコーティング装置の運転条件：
塗工速度                            ：２００ｍ／分
Ｃロール速度                        ：１８０〜２００ｍ／分
Ｍロール速度                        ：６０〜１００ｍ／分
Ｍロール〜Ｃロール間のギャップ      ：２０〜３０μｍ
Ｍロール、Ｃロールの表面温度の設定値：２８〜３０℃
塗工液温度の設定値                  ：２８〜３０℃
【００３５】
従来の３本リバースコーターでは、Ｍロール表面に固形分の堆積物が多数発生し、このためスジ、塗布ムラが発生して塗工開始後１５〜２０分経過すると塗工不能となっていたが、上記のようにＭロール表面を保湿用の加温カバー１および結露部材４で囲むことによりスジ、塗布ムラは連続１２時間以上発生しなくなった。
【００３６】
〔比較試験例１〕
図３，４に示すロールコーティング装置において、加温カバー１の温水配管３への通水を停止した以外は実施例１と同一条件で塗工を行った。
その結果、加温カバー１の内側表面温度は２３〜２５℃となり、該内側表面に結露による水滴が多量に発生した。また、１５０００ｍ巻き原反の塗布面に、水滴落下によるムラやヌケが約２０箇所／本の頻度で発生した。
【００３７】
〔比較試験例２〕
図３，４に示すロールコーティング装置において、加温カバー１を取り外した以外は実施例１と同一条件で塗工を行った。
その結果、Ｍロール表面に塗工液中の固形分が、その周方向にスジ状となって堆積し、このスジに対応した塗布スジ、塗布ムラが発生した。また、塗工開始から約２０分経過した時点で、Ｍロール上の堆積固形分とブレードのカジリによるブレードの振動（ビビリ）やブレードの摩耗が著しくなったため、塗布の継続が不能となった。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載のロールコーティング装置によれば、加温カバーと塗布ロール表面との間隙内（加温カバー内空間）の空気乾燥が防止されるうえ、カバー部材を設けた場合の結露発生の問題点がなくなるので、塗布ロール表面が乾燥することによる従来装置の上記問題点が解消され、かつ、結露水が塗布ロール表面に落下することに起因する塗工液の付着ムラやヌケ等の発生を防止することができる効果がある。
請求項２に記載のロールコーティング装置では、上記効果に加えて、塗布ロール表面の状態や、加温カバー内空間の湿度が適切であるかどうかを目視で点検することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略構造を示す正面断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】別の実施例の概略構造を示す正面断面図である。
【図４】図３の一部拡大図であって、加温カバーおよび結露部材による加温・結露・保湿作用を示すものである。
【図５】さらに別の実施例の要部の概略構造を示す正面断面図である。
【図６】図５の右側面図である。
【図７】さらに別の実施例の要部の概略構造を示す正面断面図である。
【図８】図７の右側面図である。
【符号の説明】
１  加温カバー
１ａ  曲面板
１ｂ  内側空間
１ｃ  内側表面
２  内部空間
３  温水配管
４  結露部材
４ａ  内側表面
４ｂ  内側空間
４ｃ  結露
５  液だまり
６  ブレード
７  フレーム棒
８  サイドフレーム
１１  加温カバー
１１ａ，１１ｂ  内側空間
１２  温水配管
１３  開口部
１４  開閉蓋
２１  加温カバー
２１ａ，２１ｂ  内側空間
２２  開口部
２３  開閉蓋
５１  塗布ロール
６１  メータリングロール（Ｍロール）
６２  塗布ロール（Ｃロール）
６３  加圧ロール（Ｂロール）
６４  ウエブ
６５  ガイドロール
７１，８１  塗布ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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