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発明の名称 連続塗布装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−99752
公開日 平成10年(1998)4月21日
出願番号 特願平8−261849
出願日 平成8年(1996)10月2日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】高野 茂
発明者 森川 容任 / 石岡 宗浩
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 表面に塗布液を保持して回転する主ロールと該主ロールに対峙させた副ロールの間に帯状の被塗布物を挟挿し、被塗布物表面に順次塗布液を転写する塗布装置において、前記両ロールの転接部下部を塗布液で満たすための塗布液供給手段を有することを特徴とする連続塗布装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続走行する金属ストリップ等の被塗布物の表面に塗料、化成処理液等の塗布液をロールを介して塗布する装置の改良に関し、気泡混入による問題を解決して製品の品質向上を可能にする装置に関する。
【0002】
【従来の技術】連続走行する金属ストリップ等の被塗布物の表面に塗料、化成処理液等の塗布液をロールを介して塗布する塗布装置が広く使用されている。
【0003】例えば、図2は2本の塗布ロールを使用する塗布装置、図3は3本の塗布ロールを使用する塗布装置の一例である。
【0004】図2の塗布装置においては、ピックアップロール3で汲み上げた塗布液2を、アプリケータロール4を介して、アプリケータロール4とバックアップロール5の間に挟挿した帯状の被塗布物1に転写して塗布する。次いで、図示されていない乾燥装置あるいは焼付装置等により乾燥、焼付け等の処理を施して所要の塗膜にする。
【0005】図3の塗布装置においては、ピックアップロール3で汲み上げた塗布液2の液量をメタリングロール6で調整した後、図2の塗布装置における場合と同様にアプリケータロール4を介して、アプリケータロール4とバックアップロール5の間に挟挿した帯状の被塗布物1に転写して塗布する。次いで、図示されていない乾燥装置あるいは焼付装置等により乾燥、焼付け等の処理を施して所要の塗膜にする。
【0006】このような塗布装置では、塗布液の性状や被塗布物に転写する塗布液の膜厚、ロール寿命等を考慮して、アプリケータロール4を被塗布物1の進行方向と同一方向に回転するナチュラルコート法による塗布や、アプリケータロール4を被塗布物1の進行方向と逆方向に回転するリバースコート法による塗布が適宜採用されている。
【0007】また、塗布膜厚の調整は、被塗布物の搬送速度、塗布ロールの回転比、各ロールの押し付け圧、塗布液の濃度、粘度などの条件を適宜調整して行う。
【0008】このような塗布装置を用いて塗布を行う場合、特に高速で塗布を行う場合、塗布液が被塗布物に転写される段階で塗布液中に気泡が混入し、筋状の塗布ムラが発生し、被塗布物の外観不良のみならず、塗膜性能の低下等の機能低下になる場合がある。
【0009】そのため、従来から気泡の混入による筋状の塗布ムラの発生を防止するための種々の提案がなされている。
【0010】例えば、塗布液の物性値を改良して、気泡を発生しにくくしたり、発生した気泡を消えやすくすることが行われている。
【0011】また、特開昭51−146539号公報には、アプリケータロール外周面に塗布ロールの端部に向けて傾斜し且つこの塗布ロール端部まで通じる連続溝を設けて、塗布ロールと被塗布物との離脱地点で形成される気泡を、塗布ロールの回転に応じて、前記の連続溝に沿って移動させ塗布ロール端部まで導いて排除する方法が記載されている。
【0012】また、特開平02−43904号公報には、帯状の被塗布物の出口側における主ロールの表面に気体を吹き付けて、塗布ロールと被塗布物の離脱地点で形成された主ロール表面の気泡を圧壊する方法が記載されている。
【0013】また、特開平07−289961号公報には、搬送される被塗布物表面の空気境界層の存在が塗布液の気泡混入の要因である点に着目し、被塗布物の搬送経路の塗布直前位置に回転ロールや三角形状の邪魔板を設置し、あるいは被塗布物の搬送経路を屈曲した塗布装置により、空気境界層の厚さを減少して、塗布液への気泡混入の問題を解決することが記載されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、塗布液の物性値を改良する方法および特開昭51−146539号公報に記載の方法では混入気泡の量を減らすことができるが、気泡混入を完全に抑えることは困難である。
【0015】また、特開平02−43904号公報に記載の方法は、塗布ロールと被塗布物の離脱地点で気泡が存在することを前提にしており、本発明が目的とするような被塗布物表面の筋状の塗布ムラの発生を完全に防ぐことができない。
【0016】また、特開平07−289961号公報に記載の装置では、被塗布物の搬送経路の塗布直前位置の回転ロールの設置や搬送経路の屈曲には設備改造を伴い、また三角形状の邪魔板の設置には、ロール外径に合わせた邪魔板の加工と取付け精度が必要になるので、これらは簡便な装置とは言い難い。
【0017】したがって、簡便で塗布液への気泡混入を防止できる塗布装置が必要である。本発明は、このような事情を考慮したものであり、塗布液への気泡混入を防止できる簡便な塗布装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するための本発明の手段は、表面に塗布液を保持して回転する主ロールと該主ロールに対峙させた副ロールの間に帯状の被塗布物を挟挿し、被塗布物表面に順次塗布液を転写する塗布装置において、前記両ロールの下部転接部を塗布液で満たすための塗布液供給手段を有することを特徴とする連続塗布装置である。
【0019】〔作用〕表面に塗布液を保持して回転する主ロールと該主ロールに対峙させた副ロールの間に帯状の被塗布物を挟挿し、被塗布物表面に順次塗布液を転写する塗布装置において、特に高速で塗布を行う場合に塗布液が被塗布物に転写される段階で塗布液中に気泡が混入して筋状の塗布ムラが発生する要因は、被塗布物の搬送に伴って粘性のために引きずられた周囲の空気の随伴流が被塗布物挟挿部(以下、ロール転接部)にぶつかり、そのため前記両ロール間に保持されている塗布液中に気泡が混入することにある。
【0020】本発明では、塗布液供給手段により、両ロールの転接部下部を塗布液で満たすようにしているので、被塗布物の搬送に伴う空気の随伴流は両ロールの転接部下部に形成された供給塗布液溜まりの下部にぶつかる。したがって、たとえ随伴流がぶつかって気泡が塗布液中に混入しても、気泡は供給塗布液溜まりの下部領域に混入するだけである。気泡が混入した供給塗布液溜まりの下部領域の塗布液は速やかに流下するため、気泡が両ロールの転接部間を通過することがないので、被塗布物に筋状の塗布ムラが発生しない。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態について説明する。
【0022】本発明の代表的な実施の形態について、図1を用いて説明する。図1の塗布装置では、表面に塗布液を保持して回転する主ロール4とこの主ロールに対峙させた副ロール5の間に帯状の被塗布物1を挟挿し、被塗布物表面に順次塗布液を転写する塗布装置であり、前記両ロールの転接部下部を塗布液で満たすための塗布液供給手段7を有している。
【0023】塗布液供給手段7は、ロール幅方向にわたって均一な量の塗布液を供給できるスリットノズルであり、塗布液は図示されていない塗布液槽からポンプで送液され、前記両ロールの転接部下部に供給塗布液溜まりBを形成し、この領域を塗布液で満たす。供給塗布液溜まりBから流下した塗布液は図示されていない塗布液受け槽を経て塗布液槽に戻る。
【0024】本発明の塗布液供給手段7は、前記手段に限定されるものではなく、両ロールの転接部下部を塗布液で満たすようにできるものであればその手段は特に限定されない。
【0025】塗布液供給量は特に限定されるものではないが、供給量を増やすことにより、両ロール間の液溜まり部の上部(以下、メニスカス部)への気泡混入量を少なくできる。
【0026】本発明が対象とする塗布装置は、表面に塗布液を保持して回転する主ロールと該主ロールに対峙させた副ロールの間に帯状の被塗布物を挟挿し、被塗布物表面に順次塗布液を転写する塗布装置を広く対象としており、この塗布装置において前記両ロールの転接部下部を塗布液で満たすための塗布液供給手段を設けることができる。
【0027】例えば図2や図3に示される塗布装置において、アプリケータロール4(主ロール)とバックアップロール5(副ロール)の転接部下部(各図中のA部)を塗布液で満たすための塗布液供給手段を設けることができる。また、アプリケータロール4により直接塗布液を汲み上げる塗布ロールが1本の塗布装置の場合であってもよい。
【0028】なお、本発明の塗布装置における塗布液の塗布や塗布膜厚の調整は常法によって行うことができる。
【0029】
【実施例】図3に示した塗布装置(ピックアップロール3、アプリケータロール(主ロール)4、メタリングロール2のロール径は何れも250mmφ、バックアップロール(副ロール)5のロール径は500mmφ)を用いて、本発明の効果を確認した。
【0030】本発明例の場合、アプリケータロール4とバックアップロール5の転接部下部(図中のA部)を塗布液で満たすための塗布液供給手段として、図1の塗布装置と同様のスリットノズルを使用して、塗布液として5%グリセリン液を用い、スリットノズルのスリット幅を5mm、スリットノズルへ0.4m3 /min/mの塗布液を供給して、両ロールの転接部下部をグリセリン液で満たした。また、アプリケータロール4とバックアップロール5の間の押し付け圧は80kg/m、被塗布物である鋼帯1の搬送速度は一定の150m/minにした。
【0031】なお、鋼帯1はバックアップロールに巻きかけられて、両ロールの転接部で下方から上方に搬送され、また、各塗布ロールの回転方向は図中の矢印で示すとおりで、アプリケータロール4は鋼帯1の搬送方向と逆方向の回転(リバースコート法)とした。
【0032】前記条件で、アプリケータロール4の周速を変化させ、アプリケータロール4とバックアップロール5の間のメニスカス部の気泡の存在状況を調査した。気泡の存在状況は、下記の基準にしたがって判定した。調査結果を図4に示す。
【0033】
○:メニスカスに気泡が認められなかったもの△:メニスカスに少量の気泡の存在が認められたもの×:メニスカスに多数の気泡の存在が認められたものまた、比較のために、両ロール転接部下部を満たすための塗布液供給を行わなかった場合について、同様にして調査した。調査結果を図5に示す。
【0034】図4に示される両ロール転接部下部を塗布液で満たした本発明例の場合、図5に示される両ロール転接部下部を満たす塗布液の供給がない比較例の場合に比べて、メニスカス部に気泡が混入しない操業条件範囲が拡大していることがわかる。
【0035】したがって、本発明例によれば、塗布液が被塗布物に転写される段階で塗布液中に気泡が混入していないので、筋状の塗布ムラの発生を抑えることができる。
【0036】本実施例は、リバースコート法の場合についてであるが、本発明はナチュラルコート法の場合においても同様の効果を奏する。
【0037】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、塗布液が被塗布物に転写される段階で塗布液中に気泡が混入しない安定塗布操業条件領域が広くなり、被塗布物の外観および品質の均一な製品を高速で製造することができる。




 

 


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