JPH0649169B2 - ロッドコータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シート状物の表面に塗布液を均一厚さに塗布
するロッドコータの改良に関する。

［従来の技術］ 高速で走行する、合成樹脂フィルム、紙、織物などのシ
ート状物の表面に、塗布液をまず、過剰気味にキスロー
ラ、ファウンテンなどの塗布手段で塗布しておき、次い
でこの過剰分の塗布液をメタリングバーで計量して規定
の厚さに仕上げるロッドコータは、比較的低粘度の液体
を簡単な装置により、しかも薄く塗布できるところから
広く実用に供されている。

そして、メタリングバーは、シート状物の塗布厚さを決
める最終工程であるところから、シート状物のコーティ
ング品質を決定づける重要な計量手段である。

従来、このようなメタリングバーとしては、例えば、実
開昭６０−１０００６９号公報に開示されたメタリング
バーが知られている。このメタリングバー１は、第４図
に示すように、走行するシート状物３の幅方向に設けら
れた比較的小径のバーである。また、メタリングバー１
の下部には、シート状物３からの反力とメタリングバー
１の自重とによる撓みを防止するため、一対のバックア
ップローラ４ａ、４ｂが設けられている。

そして、バックアップローラ４ａ、４ｂの外周には、第
５図に示すように幅Ｗ（ｍｍ）が Ｗ＝Ｋ・η^-n （Ｋ、ｎは、定数であり、その範囲はそれぞれ０＜Ｋ＜
７、０．１≦ｎ≦０．３である。ηは、塗布液の粘度で
あり、単位はセンチポアズである。）の関係を有するつ
ば６が設けられている。

このような構成のメタリングバー１を図の矢印とは反対
方向すなわち、シート状物３の走行方向とは反対方向に
回転させ、またバックアップローラ４ａ、４ｂをメタリ
ングバーの周速とほぼ同速になるように回転させること
により、シート状物１の裏面に塗布された塗布液２のう
ちの余剰の塗布液２ａのみを、メタリングバー１を経て
バックアップローラ４ａ、４ｂの溝５内に誘導させて排
出するものであった。

また、他の従来装置として、メタリングバーの回転方向
をシート状物の走行方向と同方向にするものもあり、更
に、メタリングバーの回転方向に関係なく、その回転速
度を変えることによって塗布厚さを変えるものもある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来のメタリングバー１は、バック
アップローラ４ａ、４ｂに上記のような関係を有するつ
ば６を設けてもメタリンクバーをシート状物３の走行方
向とは逆方向に回転させると、相対速度差が大きいため
シート状物に掻き傷が発生する。そこで、メタリングバ
ーを矢印のとおりシート状物の走行方向と同方向に、し
かも相対速度差が小さくなるように回転させたところ、
掻き傷はなくなった。しかし、この場合でもシート状の
走行速度が１００ｍ／分以上もの高速になると、つば６
の外周面に到達した余剰の塗布液２ａがバックアップロ
ーラ４ａ、４ｂの遠心力で飛散してしまい、この飛沫７
がせっかく規定厚さで美しく塗布された塗布面に付着
し、コーティング品質を低下させる問題があった。

そこで、本発明者らは、メタリングバー１の後方に飛沫
７がシート状物に付着するのを防ぐカバー８を設けた
が、カバー先端をメタリングバーに極力接近させても両
者の隙間から飛沫７が洩れてしまうという問題が生じ
た。そこで次に、カバー先端をメタリングバーに接触さ
せたが、メタリングバーの表面に傷が入って塗布面にコ
ーティング欠点が生じ、上記いずれの手段によってもコ
ーティング品質を良好に維持しつつ高速コーティングを
行なうことは不可能であった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、シート
状物の高速コーティング時においても、メタリングバ
ー、バックアップローラ等から余剰塗布液が飛散しな
い、簡便でより高速化に適したロッドコータを提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するため、走行するシート状
物の表面に塗布液を塗布する塗布手段と、前記シート状
物の走行方向と同方向に回転し、前記塗布手段により塗
布された塗布液を所定の厚さに計量するための前記シー
ト状物の幅方向に設けられたメタリングバーと、該メタ
リングバーを支持するためのバックアップローラとを備
えたロッドコータにおいて、 前記シート状物と前記バックアップローラとの間のメタ
リングバーに付着した塗布液を掻き取るための掻き取り
板を、前記シート状物の進入側であって、かつ、前記掻
き取り板の先端面と前記メタリングバーの外周面との隙
間が０．０３〜３ｍｍとなる位置に設けたことを特徴と
するロッドコータを要旨とする。

ここで、この発明のロッドコータとは、シート状物の表
面に塗布液を、規定塗布量よりもやや過剰気味に塗布す
る、例えば、キスローラ、ファウンテンなどからなる塗
布手段と、この塗布液が規定厚さになるように余剰塗布
液のみを掻き落して計量するためのメタリング手段とを
備えたコータをいう。そして、メタリング手段であるメ
タリングバーは、シート状物に塗布された塗布液から余
剰の塗布液を掻き取ることを目的とするものであれば特
に限定されないが、具体的には直径が５〜３０ｍｍ程度
の小径の鋼製ローラであり、シート状物の幅方向にシー
ト状物に接触して設けられている。外周には計量機能の
向上のため、直径０．０７〜１ｍｍ程度のワイヤや、螺
旋状の溝が設けられたものもある。メタリングバーの回
転方向は、この発明ではシート状物の走行方向と同方向
に回転することが必要である。

また、メタリングバーの周速としては、塗布液の粘度、
温度などの塗布液の条件や、シート状物の走行速度、表
面粗さなどの被塗布物の条件、塗布厚さ、塗布精度など
の塗布条件に影響されるが、シート状物の走行速度の−
１０〜＋１０％とするのが好ましい。その理由は、メタ
リングバーをシート状物の走行方向と同方向で、しかも
上記速度範囲内で回転させると、メタリングバーとシー
ト状物の相対速度差が小さくなって上記掻き傷が生じな
いだけでなく、ワイヤの断線防止が図れるからである。
ここで、同方向とは、シート状物とメタリングバーとの
接触点におけるメタリングバーのシート状物に対する回
転方向を指す。メタリングバーは、上記速度範囲内であ
れば、フリー回転してもよいし、積極的に駆動してもよ
い。

また、バックアップローラは、シート状物からの反力
と、メタリングバー自体の自重により、メタリングバー
がシート状物とは反対方向に撓むのを防止するためのも
のである。このバックアップローラは、メタリングバー
と同様に、シート状物の幅方向に連続して設けられたも
のであってもよいし、断続して設けられたものであって
もよい。その数は、メタリングバーの撓みが実用上問題
ない程度に防止し得る最低限の数であればよい。バック
アップローラの回転速度は、メタリングバーの周速と同
等か、それ以下の速度で回転されることが好ましい。あ
まり両者間の相対速度に差があると、メタリングバーが
磨耗し、磨耗粉がシート状物の塗布面に付着してコーテ
ィング欠点が生じるからである。

そして、このようなメタリングバーに設けられる掻き取
り板の取付位置が、上述した位置とする必要がある理由
は次の理由からである。

まず、掻き取り板の位置がシート状物の進入側であっ
て、かつ、前記シート状物と前記バックアップローラと
の間に位置する理由は、本発明になる掻き取り板はシー
ト状物と同方向に回転するため、メタリングバーのダム
効果により走行方向の上流側に滞留された余剰液を、メ
タリングバーに沿って下方に流下しない間に掻き取り板
で除去する必要があるからである。従って、掻き取り板
をメタリングバーの後方に配したのでは、余剰の塗布液
を効果的に掻き取ることができない。

また、掻き取り板をその先端面とメタリングバーの外周
面との隙間が０．０３〜３ｍｍとなる位置に設ける理由
は、隙間が０．０３ｍｍ以下であると高速化ではメタリ
ングバーが振動し、メタリングバーが損傷すると共に塗
布面に傷が入るのでコーティング欠点となるからであ
り、また、３ｍｍ以上であると余剰の塗布液が隙間から
漏出してしまうからである。この隙間は、塗布液の粘度
が大きい程、大きな隙間とするのがよい。この隙間を如
何なる大きさにするかは、塗布液の種類に応じて予めテ
ストを行ない最も効果的な値を選ぶべきであるが、本発
明者らの研究では粘度が３ｃｐの低粘度の塗布液であっ
ても隙間を０．５ｍｍとすれば、シート状物の走行速度
が３００ｍ／分でも塗布液の飛散、メタリングバーへの
再付着によるコーティング欠点が生じないことが判明し
た。

また、掻き取り板のメタリングバーに対する取付角度θ
は、塗布液の表面張力、粘度にもよるが、水平面に対し
て、３〜９０度、好ましくは１０〜９０度、より好まし
くは４５〜９０度に設定するのがよい。取付角度θが３
度以下であると、掻き取り板の先端で掻き取られた余剰
液が掻き取り板の表面に沿って排出させることができな
い。なお、ここで取付角度θが９０度近辺の値は、後に
詳述する第２図に示すように、バックアップローラ１４
ａ、１４ｂがメタリングバー１３の長手方向に断続的に
配置されている場合にバックアップローラが存在しない
位置に設けた場合の値である。すなわち、このような場
合には、掻き取り板を掻き取り板１５と掻き取り板１８
とに形成して設ける。なお、第１図に示す取付角度θ
は、掻き取り板１５の表面２０について規定されている
が、掻き取り板１５が平行な板でない場合には、裏面２
２の取付角度θに対しても同様の値とするのがよい。

また、掻き取り板の先端面の形状は、平面であって、か
つ、該平面がメタリングバーの再接近点における接平面
に対して略平行とするのが好ましい。このようにする
と、掻き取り板の先端面と、メタリングバーの外周面と
で形成される隙間内における塗布液の漏れ長さが長くな
るので、この隙間から漏出しょうとする余剰液を圧力損
失も大きくなって塗布液が漏出しにくくなるからであ
る。よって、この観点から先端面形状をメタリングバー
の軸心と同軸の円筒面の一部を含むような曲面に形成す
ると、隙間からの漏出量の減少により効果がある。

なお、掻き取り板の材質としては、鉄、ステンレス鋼、
アルミニューム、銅などの金属類や、ナイロン、アクリ
ル樹脂、塩化ビニール樹脂、四フッ化エチレンなどの合
成樹脂類、あるいはゴムなどが挙げられる。このうちで
より好ましい材質は、隙間の調整時や、掻き取り板の取
り付け時にメタリングバーと接触してもメタリングバー
表面を損傷させない合成樹脂、ゴムなどである。

以上に説明したこの発明にロッドコータに適用すること
ができるシート状物としては、特に限定されるものでは
ないが例えば、合成樹脂、フィルム、紙、織物などが挙
げられる。また、塗布液としては、通常、ロッドコータ
で塗布可能な公知のものであれば如何なるものでも塗布
可能であり、その粘度としては、０．２〜１０００ｃ
ｐ、より好ましくは１〜１００ｃｐのものが塗布でき
る。また、シート状物の走行速度としては、特に限定す
るものではないが５０〜１０００ｍ／分のものに好まし
く適用できる。

［作用］ 塗布液が過剰気味に塗布されたシート状物がメタリング
バーに到達すると、まず、メタリングバーが、シート状
物に一定の接圧で接しているので、規定厚さの塗布液の
みを通過させ、余剰液はその通過を遮り、シート状物の
進入側に停滞させる。

次いで、この余剰塗布液は、重力によりメタリングバー
の外周に沿って下方に流下しょうとするが、掻き取り板
がメタリングバー外周に対して近接して設けられ、ま
た、メタリングバーが流下しょうとする余剰液を下方か
ら上方へ掬い上げようとする方向に回転しているので、
余剰液はメタリングバーと掻き取り板との隙間に進入す
ることができず、掻き取り板の上面に停滞する。停滞量
が一定量以上になると、掻き取り板が傾斜されているの
で、余剰塗布液を掻き取り板の上面に沿って流下させ、
排出させる。

ここで、一部の余剰液がメタリングバーと掻き取り板の
隙間から漏出したとしても、この余剰液はメタリングバ
ーの上記回転による塗布液への剪断力によって滴下が妨
げられるので掻き取り板に移行し、掻き取り板の裏面に
沿って流下し排出される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基いて具体的に説明す
る。

第１図及び第２図は、それぞれ本発明に係るロッドコー
タの一実施例を示す断面図（第２図Ａ−Ａ矢視断面図）
と平面図である。

図において、９は、図の矢印方向に走行している幅が１
０００ｍｍのポリエステルフィルムからなるシート状物
であり、パン１０からキスローラ１１により、その裏面
に塗布液１２が塗布されている。

１３は、直径が２０ｍｍ、ワイヤ径０．１５ｍｍ、長さ
が１２００ｍｍのステンレス製のメタリングバーであ
る。１４ａ、１４ｂは、直径２０ｍｍ、幅が２０ｍｍの
合成樹脂製のバックアップローラであり、メタリングバ
ー１３を下部から支持している。図ではパックアップロ
ーラは、一対しか図示されていないが、実際にはメタリ
ングバー１３の長さ方向に４対が設けられている。１５
は、余剰の塗布液１６をシート状物から掻き取るための
掻き取り板であり、その先端部の取付位置はシート状物
の進入側であって、かつ、シート状物とバックアップロ
ーラとの間に、取付角度θが水平面に対して１５度、掻
き取り板の先端面とメタリングバーの外周面との隙間ａ
が０．５ｍｍとなるように図示しないブラケットで取り
付けられている。この掻き取り板１５は、厚さが３ｍｍ
の合成樹脂製であり、その先端面１７の形状は、メタリ
ングバー１３の軸心と同軸の円筒面に仕上げられてい
る。また、開き取り１５、１８は、第１図に示すよう
に、侵入側にだけ設ければ十分効果を発揮するが、排出
側に第４図に示すようなカバー８を付け加えてもよい。

また、第３図は、メタリングバーがバックアップローラ
で支持されていない位置である、第２図のＢ−Ｂ矢視断
面図である。

図において、１８は、厚さが３ｍｍの合成樹脂製の掻き
取り板である。この位置では掻き取り板１８は、掻き取
り板１５とは別体に構成され、第２図に示すように端部
から５０ｍｍが掻き取り板１５と重ねて取り付けられて
いる。この掻き取り板１８は、上記取付角度θが水平面
に対して４５度、隙間ｂが０．５ｍｍに取付けられ、そ
して先端面１９の形状は、平面であって、かつ、メタリ
ングバーの最接近点における接平面に対して略平行に仕
上げられている。なお、本実施例では隙間ａ、ｂの寸法
は、同一にされているが、本発明の範囲内であれば互い
に異なっていてもよいことは勿論である。また、本実施
例では掻き取り板は、掻き取り板１５と掻き取り板１８
とに別体に構成されているが、バックアップローラ１４
ａ、１４ｂのかからない位置においては、掻き取り板を
１本の連続した部材で構成してもよい。

このように構成されたロッドコータに対して、粘度が１
０ｃｐの低融点ポリエステルの水溶液を、キスローラ１
１で塗布厚さが５０μｍ、走行速度が１５０ｍ／分で塗
布したところ、掻き取り板１５の先端部においては、隙
間ａからの余剰塗布液１５の洩れは皆無であり、余剰の
塗布液１６は掻き取り板１５の上面２０に沿って排出さ
れた。また、掻き取り板１８においては、大半の余剰塗
布液が除去され、一部の余剰液が隙間ｂから漏出したも
のの、掻き取り板の裏面に２１に沿って流下したので、
従来のようなメタリングバー、バックアップローラの遠
心力による飛沫欠点が発生せず、計量後のコーティング
フィルムは規定厚さの美しいものが得られた。

［発明の効果］ 以上に詳述したように、この発明のロードコータは、シ
ート状物の進入側であって、かつ、シート状物とバック
アップローラとの間に、余剰の塗布液を掻き取る掻き取
り板を、この掻き取り板の先端部とメタリングバーとの
隙間が０．０３〜３ｍｍとなる位置に取り付けたから、
この掻き取り板により塗布面から余剰の塗布液が除去さ
れ、従来、メタリングバー、バックアップローラなどの
遠心力によって発生していた余剰塗布液の飛散を容易に
防止することができる。

また、この場合に掻き取り板の取付角度を、水平面に対
して３〜９０度としたから、余剰の塗布液がスムーズに
排出される。更に、掻き取り板の先端面の形状を、メタ
リングバーの軸心と同軸の円筒面や、平面であって、か
つ、該平面がメタリングバーの最接近点における接平面
に対して略平面としたから、メタリングバーと掻き取り
板とで形成される隙間からの余剰塗布液の漏出がより妨
げられる。

よって、この発明のロッドコータは、シート状物の走行
速度を５０〜１０００ｍ／分もの高速で塗布することが
可能となり、シート状物の塗布コストのコストダウンに
大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明に係るロッドコ
ータの一実施例を示す断面図（第２図のＡ−Ａ矢視断面
図）と平面図であり、第３図は、第２図のＢ−Ｂ矢視断
面図である。 第４図および第５図は、従来のロッドコータの断面図お
よび部分側面図である。 図面中の符号の説明 １、１３……メタリングバー ２、１２……塗布液 ２ａ、１６……余剰の塗布液 ３、９……シート状物 ４ａ、４ｂ、１４ａ、１４ｂ……バックアップローラ １７、１９……掻き取り板の先端面 １５、１８……掻き取り板 θ……掻き取り板の取付角度 ａ……掻き取り板１５とメタリングバー１３との隙間 ｂ……掻き取り板１８とメタリングバー１３との隙間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行するシート状物（９）の表面に塗布液
   （１２）を塗布する塗布手段（１０、１１）と、前記シ
   ート状物（９）の走行方向と同方向に回転し、前記塗布
   手段（１０、１１）により塗布された塗布液（１２）を
   所定の厚さに計量するための前記シート状物（９）の幅
   方向に設けられたメタリングバー（１３）と、該メタリ
   ングバー（１３）を支持するためのバックアップローラ
   （１４ａ、１４ｂ）とを備えたロッドコータにおいて、 前記シート状物（９）と前記バックアップローラ（１４
   ａ、１４ｂ）との間のメタリングバー（１３）に付着し
   た塗布液（１２）を掻き取るための掻き取り板（１５、
   １８）を、前記シート状物（９）の進入側であって、か
   つ、前記掻き取り板（１５、１８）の先端面（１７、１
   ９）と前記メタリングバー（１３）の外周面との隙間
   （ａ、ｂ）が０．０３〜３ｍｍとなる位置に設けたこと
   を特徴とするロッドコータ。
2. 【請求項２】掻き取り板（１５、１８）の取付角度
   （θ）は、水平面に対して３〜９０度であることを特徴
   とする請求項(1)記載のロッドコータ。
3. 【請求項３】掻き取り板（１５、１８）の先端面（１
   ７、１９）の形状は、メタリングバー（１３）の軸心と
   同軸の円筒面の一部を含むような曲面に形成することを
   特徴とする請求項(2)記載のロッドコータ。
4. 【請求項４】掻き取り板（１５、１８）の先端面（１
   ７、１９）の形状は、平面であって、かつ、該平面がメ
   タリングバー（１３）の最接近点における接平面に対し
   て略平行であることを特徴とする請求項(2)記載のロッ
   ドコータ。