(57)【要約】      （修正有）【課題】基材の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができるバー塗工試験装置を提供する。【解決手段】基材が載置されるテーブル１０と、基材の端部をテーブルに固定する基材固定手段と、基材固定手段によってテーブルに固定された基材上に配置されて移動操作され、基材の表面に供給されている塗工剤を掻き均す計量用バー３０と、計量用バーにウエイト５１の荷重を負荷し、計量用バーを基材の表面の塗工剤に圧接させる負荷手段５０とを有してなるバー塗工試験装置１００において、負荷手段のウエイト５１が、計量用バーの全長に渡る上面の全面に当接するように載置されることを特徴とする。【選択図】図１
0003190477.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基材が載置されるテーブルと、
基材の端部をテーブルに固定する基材固定手段と、
基材固定手段によってテーブルに固定された基材上に配置されて移動操作され、該基材の表面に供給されている塗工剤を掻き均す計量用バーと、
テーブルに固定された基材上に配置された計量用バーにウエイトの荷重を負荷し、該計量用バーを基材の表面の塗工剤に圧接させる負荷手段とを有してなるバー塗工試験装置において、
負荷手段が、計量用バーにウエイトの荷重による等分布荷重を負荷し、計量用バーが基材の表面の塗工剤に及ぼす接触圧力を該基材の幅方向の全域において均等にすることを特徴とするバー塗工試験装置。
【請求項２】
前記負荷手段が、計量用バーに負荷するウエイトの荷重を加算可能にしてなる請求項１に記載のバー塗工試験装置。
【請求項３】
前記計量用バーを移動操作する駆動手段を有し、駆動手段が計量用バーの停止位置及び移動速度を制御可能にしてなる請求項１又は２に記載のバー塗工試験装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、樹脂フィルム、紙、金属等の所定サイズの基材の表面に、インキ、塗料、粘着剤、エマルジョン系樹脂等の塗工剤を計量用バーによって、塗工むらを生じさせずに均一に塗布し、塗工材の塗工性、塗工面の良否等、塗工剤の性能評価を行なうバー塗工試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバー塗工試験装置として、手塗り式とウエイト式とがある。
手塗り式では、テーブルに固定された基材の表面上に配置された計量用バーを、手動で基材の表面の塗工剤に圧接しながら移動し、該基材の表面の塗工剤を掻き均して計量し、塗工剤の性能評価用サンプルを作成する。
【０００３】
ウエイト式では、テーブルに固定された基材の表面上に配置された計量用バーにウエイトの荷重を負荷し、該計量用バーを基材の表面の塗工剤に圧接しながら一定速度で移動し、該基材の表面の塗工剤を掻き均して計量し、塗工剤の性能評価用サンプルを作成する。ウエイト式によれば、ウエイトの荷重の設定替えにより、計量用バーが基材の表面の塗工剤に及ぼす接触圧力を調整できる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
手塗り式のバー塗工試験装置では、手動による計量バーの移動速度や基材との接触圧力等に個人差が出てしまう結果、塗工むらを生じ、塗工剤の性能評価のための再現性の高いサンプル作成に困難がある。
【０００５】
ウエイト式のバー塗工試験装置では、計量用バーの軸方向の両端部に上方からウエイトの荷重を負荷するものであることから、計量用バーの軸方向の中央部が両端部よりも基材の表面から離れる上に凸の弓なりをなす。このため、計量用バーが基材の表面の塗工剤に及ぼす接触圧力が、基材の幅方向の両端部では大きくなり、中央部では小さくなるという不均等になる。従って、基材の幅方向の中央部の塗工量が多くなり、基材の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができない。
【０００６】
本考案の課題は、基材の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る考案は、基材が載置されるテーブルと、基材の端部をテーブルに固定する基材固定手段と、基材固定手段によってテーブルに固定された基材上に配置されて移動操作され、該基材の表面に供給されている塗工剤を掻き均す計量用バーと、テーブルに固定された基材上に配置された計量用バーにウエイトの荷重を負荷し、該計量用バーを基材の表面の塗工剤に圧接させる負荷手段とを有してなるバー塗工試験装置において、負荷手段が、計量用バーにウエイトの荷重による等分布荷重を負荷し、計量用バーが基材の表面の塗工剤に及ぼす接触圧力を該基材の幅方向の全域において均等にするようにしたものである。
【０００８】
請求項２に係る考案は、請求項１に係る考案において更に、前記負荷手段が、計量用バーに負荷するウエイトの荷重を加算可能にしてなるようにしたものである。
【０００９】
請求項３に係る考案は、請求項１又は２に係る考案において更に、前記計量用バーを移動操作する駆動手段を有し、駆動手段が計量用バーの停止位置及び移動速度を制御可能にしてなるようにしたものである。
【考案の効果】
【００１０】
（請求項１）
(a)負荷手段が、計量用バーにウエイトの荷重による等分布荷重を負荷し、計量用バーが基材の表面の塗工剤に及ぼす接触圧力を該基材の幅方向の全域において均等にする。従って、計量用バーは基材の表面に供給されている塗工剤を、基材の幅方向の全域で均等に掻き均し、基材の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができる。塗工剤の性能評価のための、個人差がない、再現性の高いサンプルを効率良く作成できる。
【００１１】
（請求項２）
(b)前記負荷手段が、計量用バーに負荷するウエイトの荷重を加算可能にする。従って、計量用バーが基材の表面の塗工剤に及ぼす接触圧力を加増でき、カールした基材に供給した塗工剤や、高粘度で液圧の高い塗工剤による計量用バーの浮き上がりを防止し、それらの塗工剤を基材の幅方向の全域で均等に掻き均し、基材の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができる。
【００１２】
（請求項３）
(c)前記計量用バーを移動操作する駆動手段を有し、駆動手段が計量用バーの停止位置及び移動速度を制御可能にする。多種多様な基材や塗工剤に対する塗工範囲や塗工速度を調整可能にし、各種の塗工試験を効率良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１はバー塗工試験装置の一例を示す正面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３は図１のIII-III線に沿う矢視図である。
【図４】図４は図１のIV-IV線に沿う矢視図である。
【図５】図５はウエイトの変形例を示す断面図である。
【図６】図６は計量用バーの一例を示す模式図である。
【図７】図７は計量用バーの他の例を示す模式図である。
【図８】図８は実験１でウエイトと塗工量の関係を示す線図である。
【図９】図９は実験２で基材の幅方向における塗工量の分布を示す線図である。
【図１０】図１０は実験３で基材の長手方向における塗工量の分布を示す線図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
図１、図２に示したバー塗工試験装置１００は、テーブル１０と、基材固定手段２０と、計量用バー３０と、駆動手段４０と、負荷手段５０とを有する。
【００１５】
テーブル１０は、架台１０１の上部に設けられて所定の平面度を維持し、樹脂フィルム、紙、金属等の所定サイズの基材１を載置可能にする。
【００１６】
基材固定手段２０は、図３、図４に示す如く、テーブル１０の長手方向の一端部（計量用バー３０の移動方向に沿う一端部）に設けられ、ハンドル２１によってテーブル１０との間隔を調整されるクランプ２２を備える。クランプ２２により、基材１の長手方向に沿う一端部をテーブル１０との間に挟持して固定する。
【００１７】
計量用バー３０は、基材固定手段２０によってテーブル１０に固定された基材１上に配置され、駆動手段４０の駆動力を得て移動操作され、基材１の表面に供給されているインキ、塗料、粘着剤、エマルジョン系樹脂等の塗工剤２を掻き均し、基材１の表面に一定の塗工量（塗布厚み）を計量する。ここで、塗工剤は、オペレータの手動操作により、又は不図示の塗工剤供給装置により、計量用バー３０の移動方向に沿う該計量用バー３０の直前に位置する基材１の表面の、該計量用バー３０に対する平行領域に垂らされて供給済とされている。
【００１８】
駆動手段４０は、図１〜図３に示す如く、架台１０１の内部に内蔵される駆動部４１に移動バー４２を連結し、架台１０１の幅方向の両側方に突き出る移動バー４２の両端部に左右のバーホルダ４３を設け、計量用バー３０の両端部に設けた取付ボス３１の二面幅取付部３１Ａを各バーホルダ４３のバー支持スリット４３Ａに上下方向スライド自在に挿着して保持する。駆動手段４０は、駆動部４１の例えば送りねじに移動バー４２の例えばナットを螺合し、送りねじの回転によって移動バー４２を不図示のガイドに沿ってテーブル１０の長手方向に移動させ、左右のバーホルダ４３に保持されている計量用バー３０をテーブル１０の長手方向に一定の速度で移動操作させるものである。
【００１９】
駆動手段４０は、駆動部４１の駆動状態を制御するコントローラを備え、コントローラの例えばタッチパネルへの入力により、計量用バー３０の停止位置及び移動速度を制御可能にする。
【００２０】
尚、計量用バー３０としては、ワイヤバー、転造バー、又はプレーンバーを採用できる。ワイヤバーは、図６に示す如く、外径6〜13mmの丸棒の外周面に線径0.025〜1.5mmのワイヤをコイル状に隙間なく巻き付け、巻き付けられたワイヤの太さの選定によってワイヤ間の螺旋溝状空間の容積を調整し、この容積によって計量すべき塗工量を決定する。転造バーは、図７に示す如く、丸棒の外周面に転造加工による螺旋状（リング状でも可）の溝を彫刻し、この溝の容積（深さ）によって計量すべき塗工量を決定する。プレーンバーは、表面がフラットなバーであり、塗工量の調整は困難になる。塗工量の調整を可能にするワイヤバー又は転造バーが多用される。
【００２１】
負荷手段５０は、基材固定手段２０によりテーブル１０に固定された基材１上に配置された上述の計量用バー３０上にウエイト５１の荷重を負荷し、該計量用バー３０を基材１の表面の塗工剤２に圧接させる。これによって、計量用バー３０は基材１の表面の塗工剤２の液圧等により浮き上がることなく、塗工剤２を確実に掻き均し可能にする。
【００２２】
本実施例において、負荷手段５０は、計量用バー３０に対し、ウエイト５１の荷重による等分布荷重を負荷し、計量用バー３０が基材１の表面の塗工材２に及ぼす接触圧力を該基材１の幅方向の全域において均等にするものとしている。
【００２３】
具体的には、負荷手段５０のウエイト５１は、図１〜図４に示す如く、横断面矩形状で長尺をなす角棒状ブロックからなるウエイト本体５１Ａを有し、ウエイト本体５１Ａの両端部から軸方向の外方に突出する角形取付部５１Ｂを前述の駆動手段４０における各バーホルダ４３のバー支持スリット４３Ａに上下方向スライド自在に挿着して支持する。このようにして、駆動手段４０の各バーホルダ４３に支持されたウエイト５１は、同様に各バーホルダ４３に保持されている計量用バー３０の全長に渡る上面の全面に当接するように載置され、計量用バー３０に局部的な荷重を負荷することなく、計量用バー３０に対し等分布荷重を負荷するものになる。
【００２４】
また、負荷手段５０は、計量用バー３０に付加するウエイト５１の荷重を加算可能にするウエイト加算手段５２を有する。ウエイト加算手段５２は、ウエイト５１のウエイト本体５１Ａの上面の全面に加算ウエイト５３を付加し、カールした基材１に供給した塗工剤や、高粘度で液圧の高い塗工剤による計量用バー３０の浮き上がりを防止可能にしている。即ち、加算ウエイト５３は、横断面矩形状で長尺をなす角棒状ブロックからなるウエイト本体５３Ａを有し、ウエイト本体５３Ａの長手方向の複数カ所（例えば２カ所）に設けた孔をウエイト５１におけるウエイト本体５１Ａの上面の長手方向の複数カ所（例えば２カ所）から上方に突出させた取付ピン５１Ｃに着脱可能に取付けるものである。
【００２５】
尚、計量用バー３０は、ウエイト５１の角棒状ブロックからなるウエイト本体５１Ａが上面に当接して載置されているから、駆動手段４０による移動操作によって基材１の表面に供給されている塗工剤２上を無回転で走行するように移動する。これに対し、計量用バー３０を回転させて走行するように移動させるときには、図５に示す如く、丸棒状のウエイト６１を用いる。ウエイト６１は、丸棒状のウエイト本体６１Ａを有し、ウエイト本体６１Ａの両端部から軸方向の外方に突出する丸棒状取付軸６１Ｂ（不図示）を前述の駆動手段４０における各バーホルダ４３のバー支持スリット４３Ａに上下方向スライド自在に挿着されて支持されるものになる。
【００２６】
従って、バー塗工試験装置１００にあっては、所定サイズの基材１を所定の平面度を維持させたテーブル１０の上に基材固定手段２０によって固定し、基材１上に配置した計量用バー３０の上に負荷手段５０のウエイト５１を載置して該計量用バー３０に対し等分布荷重を負荷し、この計量用バー３０を駆動手段４０により移動操作することで、基材１の表面における計量用バー３０の直前に垂らして供給してある塗工材２を該計量用バー３０によって計量する如くに掻き均し、基材１の幅方向の全域に均一な塗工量を得る。
【００２７】
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)負荷手段５０が、計量用バー３０にウエイト５１の荷重による等分布荷重を負荷し、計量用バー３０が基材１の表面の塗工剤２に及ぼす接触圧力を該基材１の幅方向の全域において均等にする。従って、計量用バー３０は基材１の表面に供給されている塗工剤２を、基材１の幅方向の全域で均等に掻き均し、基材１の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができる。塗工剤２の性能評価のための、個人差がない、再現性の高いサンプルを効率良く作成できる。
【００２８】
(b)負荷手段５０が、計量用バー３０に負荷するウエイト５１の荷重を加算ウエイト５３の追加によって加算可能にする。従って、計量用バー３０が基材１の表面の塗工剤２に及ぼす接触圧力を加増でき、カールした基材１に供給した塗工剤２や、高粘度で液圧の高い塗工剤２による計量用バー３０の浮き上がりを防止し、それらの塗工剤２を基材１の幅方向の全域で均等に掻き均し、基材１の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができる。
【００２９】
(c)前記計量用バー３０を移動操作する駆動手段４０を有し、駆動手段４０が計量用バー３０の停止位置及び移動速度を制御可能にする。多種多様な基材１や塗工剤２に対する塗工範囲や塗工速度を調整可能にし、各種の塗工試験を効率良く行なうことができる。
【００３０】
以下、本考案の実験結果について説明する。
（実験１）（図８）
実験１の結果である図８は、従来例において、計量用バー３０の両端部のそれぞれに集中荷重を負荷するウエイトの荷重ｗを変化したときに基材１の表面に計量された単位面積当たりの塗工量ｑaと、本発明例において計量用バー３０の全長に等分布荷重を負荷するウエイト（ウエイト５１及び加算ウエイト５３）の負荷ｗを変化したときに基材１の表面に計量された単位面積当たりの塗工量ｑaとを示すものである。実験結果は以下の通りであった。
【００３１】
［塗工条件］
基材品種      ：二軸延伸PETフィルム（サイズA4×厚さ100μm）
塗料品質      ：PVA-KL318（カルボキシ変性ポリビニルアルコール）の粉末を
撹拌しながら水に溶かし、固形分5％に調合したもの。
バー仕様      ：ワイヤバーφ10×#10，(巻き線径0.25μm)
バー移動速度  ：5m/min
【００３２】
図８によれば、従来例ではウエイトの荷重ｗの増加につれて、計量用バー３０の中心軸が上に凸の大きな弓なりの変形を生じ、基材１の表面に計量された単位面積当たりの塗工量ｑaが増加することが認められる。これに対し、本発明例ではウエイトの荷重ｗが増加しても、計量用バー３０の中心軸の変形を生ずることがなく、基材１の表面に計量された単位面積当たりの塗工量ｑaが大きく変化しないことが認められる。
【００３３】
（実験２）（図９）
実験２の結果である図９は、従来例において、計量用バー３０の両端部のそれぞれにウエイトの荷重ｗの集中荷重を負荷したとき、基材１の表面の幅方向の各測定位置ｘで計量された単位面積当たりの塗工量ｑaと、本発明例において、計量用バー３０の全長にウエイト（ウエイト５１及び加算ウエイト５３）の負荷ｗによる等分布荷重を負荷したとき、基材１の表面の幅方向の各測定位置ｘで計量された単位面積当たりの塗工量ｑaとを示すものである。実験結果は以下の通りであった。
【００３４】
［塗工条件］
基材品種      ：二軸延伸PETフィルム（サイズA4×厚さ100μm）
塗料品質      ：PVA-KL318（カルボキシ変性ポリビニルアルコール）の粉末を
撹拌しながら水に溶かし、固形分5％に調合したもの。
バー仕様      ：ワイヤバーφ10×#10，(巻き線径0.25μm)
バー移動速度  ：5m/min
ウエイト重量  ：従来品；3kg/200mm，本発明品；3.2kg/280mm
【００３５】
図９によれば、従来例では計量用バー３０の両端部へのウエイトの集中荷重により、計量用バー３０の中心軸が上に凸の大きな弓なりの変形を生じ、基材１の表面の幅方向の中央部の塗工量ｑaが両端部の塗工量ｑaよりも大きくなることが認められる。これに対し、本発明例では、計量用バー３０の全長へのウエイトの等分布荷重により、計量用バー３０の中心軸の弓なりを生ずることがなく、基材１の表面の幅方向の塗工量ｑaが均等になることが認められる。
【００３６】
（実験３）（図１０）
実験３の結果である図１０は、本発明例において、計量用バー３０の全長にウエイト（ウエイト５１及び加算ウエイト５３）の負荷ｗによる等分布荷重を負荷したとき、基材１の表面の長手方向（計量用バー３０の移動方向）の各測定位置ｙで計量された単位面積当たりの塗工量ｑaとを示すものである。実験結果は以下の通りであった。
【００３７】
［塗工条件］
基材品種      ：二軸延伸PETフィルム（サイズA4×厚さ100μm）
塗料品質      ：PVA-KL318（カルボキシ変性ポリビニルアルコール）の粉末を
撹拌しながら水に溶かし、固形分5％に調合したもの。
バー仕様      ：ワイヤバーφ10×#10，(巻き線径0.25μm)
ウエイト重量  ：1.9kg/280mm幅
バー移動速度  ：5m/min
【００３８】
図１０によれば、本発明例では、計量用バー３０の全長へのウエイトの等分布荷重により、計量用バー３０の中心軸の変形を生ずることがなく、基材１の表面の長手方向の塗工量ｑaも均等になることが認められる。
【００３９】
以上、本考案の実施例を図面により詳述したが、本考案の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本考案に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本考案によれば、バー塗工試験装置において、基材の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  基材
２  塗工剤
１０  テーブル
２０  基材固定手段
３０  計量用バー
４０  駆動手段
５０  負荷手段
５１、６１  ウエイト
５３  加算ウエイト
１００  バー塗工試験装置
【図１】
0003190477.tif 000003
【図２】
0003190477.tif 000004
【図３】
0003190477.tif 000005
【図４】
0003190477.tif 000006
【図５】
0003190477.tif 000007
【図６】
0003190477.tif 000008
【図７】
0003190477.tif 000009
【図８】
0003190477.tif 000010
【図９】
0003190477.tif 000011
【図１０】
0003190477.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月28日(2014.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基材が載置されるテーブルと、
基材の端部をテーブルに固定する基材固定手段と、
基材固定手段によってテーブルに固定された基材上に配置されて移動操作され、該基材の表面に供給されている塗工剤を掻き均す計量用バーと、
テーブルに固定された基材上に配置された計量用バーにウエイトの荷重を負荷し、該計量用バーを基材の表面の塗工剤に圧接させる負荷手段とを有してなるバー塗工試験装置において、
負荷手段のウエイトが、計量用バーの全長に渡る上面の全面に当接するように載置されることを特徴とするバー塗工試験装置。
【請求項２】
前記負荷手段が、計量用バーに負荷するウエイトの荷重を加算可能にしてなる請求項１に記載のバー塗工試験装置。
【請求項３】
前記計量用バーを移動操作する駆動手段を有し、駆動手段が計量用バーの停止位置及び移動速度を制御可能にしてなる請求項１又は２に記載のバー塗工試験装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項１に係る考案は、基材が載置されるテーブルと、基材の端部をテーブルに固定する基材固定手段と、基材固定手段によってテーブルに固定された基材上に配置されて移動操作され、該基材の表面に供給されている塗工剤を掻き均す計量用バーと、テーブルに固定された基材上に配置された計量用バーにウエイトの荷重を負荷し、該計量用バーを基材の表面の塗工剤に圧接させる負荷手段とを有してなるバー塗工試験装置において、負荷手段のウエイトが、計量用バーの全長に渡る上面の全面に当接するように載置されるようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（請求項１）
(a)負荷手段のウエイトが、計量用バーの全長に渡る上面の全面に当接するように載置される。これにより、負荷手段は、計量用バーにウエイトの荷重による等分布荷重を負荷し、計量用バーが基材の表面の塗工剤に及ぼす接触圧力を該基材の幅方向の全域において均等にする。従って、計量用バーは基材の表面に供給されている塗工剤を、基材の幅方向の全域で均等に掻き均し、基材の幅方向の全域に均一な塗工量を得ることができる。塗工剤の性能評価のための、個人差がない、再現性の高いサンプルを効率良く作成できる。