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発明の名称 ロールコータ
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10−216590
公開日 平成10年(1998)8月18日
出願番号 特願平9−23437
出願日 平成9年(1997)2月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】蔦田 璋子 (外1名)
発明者 山根 孝明 / 大森 克洋
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】軸方向中央部を相対向させた状態で、ゴムロールと金属ロールとが交互に列設され、第1金属ロールと第1ゴムロールとの間のクリアランスに塗工液を供給し、両ロール間のニップ力により前記塗工液の流量を規制しながらウエブに塗工液を塗着させるロールコータであって、最初のロールが第1金属ロールである場合には当該第1金属ロールを第1ゴムロールに対して傾斜させて、また最初のロールが第1ゴムロールである場合には当該第1ゴムロールを第1金属ロールに対して傾斜させて前記クリアランスを軸方向中央部から左右両端部側に向けてそれぞれ徐々に大きくしたことを特徴とするロールコータ。
【請求項2】軸方向中央部を相対向させた状態で、ゴムロールと金属ロールとが交互に列設され、第1金属ロールと第1ゴムロールとの間のクリアランスに塗工液を供給し、両ロール間のニップ力により前記塗工液の流量を規制しながらウエブに塗工液を塗着させるロールコータであって、最初のロールが第1金属ロールである場合には当該第1金属ロールを軸方向両端部にて回転自在に支持する軸受が、また最初のロールが第1ゴムロールである場合には当該第1ゴムロールを軸方向両端部にて回転自在に支持する軸受が、円筒状をなす軸受ハウジングの内部の軸受収納空間にそれぞれ挿嵌され、前記軸受収納空間は、該空間の軸芯を軸受ハウジングの軸芯から外して設けられ、しかも軸受ハウジングは、一方の軸受収納空間の軸芯が他方の軸受収納空間の軸芯から外れるように配設されてなり、これにより、第1金属ロールを第1ゴムロールに対してあるいは第1ゴムロールを第1金属ロールに対して傾斜させて前記クリアランスを軸方向中央部から両端部側に向けてそれぞれ徐々に大きくし、さらに前記軸受ハウジングを回転させることによって両ロール間の傾斜角度を変更できるようにしたことを特徴とするロールコータ。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はロールコータに関し、詳しくは、ウエブに対し、幅方向の塗工厚みをほぼ一定とした状態で塗工することのできる塗工精度に優れたロールコータに関する。
【0002】
【従来の技術】本書に登場する「クリアランス」なるタームについて説明する。ここでいう「クリアランス」とは、外周面を当接させた状態で互いに押し合うように並設された2つのロールのニップ間隙を意味し、各ロールの回転により塗工液が流動する間隙を意味するが、実際は、両ロール間において、外観的に空間として認識できる程の距離が存在するわけではない。しかし、塗工液が流れ出ることからすれば、ミクロ的に見てニップ間に空間が存在していると解され、その様な僅かな隙間を本明細書において「クリアランス」という。
【0003】従来のロールコータ(100) は、次のような構造を具備していた。すなわち、図7に示すように、コータ本体の内部において、互いに軸方向を合致させた状態で、第1金属ロール(101) から順次、第1ゴムロール(102) 、第2金属ロール(103) 、第2ゴムロール(104) 、及びニップロール(105) (金属ロールよりなる)が設けられている。また、1つのロールと他の隣合うロールとが互いに外周面上にて接触するように、金属ロール(101)(103)(105) とゴムロール(102)(104)とを互いに押圧させて配設している。これにより、隣接するロール間の接触部分がロール軸方向に延びることになる。
【0004】この状態で、第1金属ロール(101) と第1ゴムロール(102) との間のクリアランス(C)に塗工液(T)を供給し、第1ゴムロール(102) に対する第1金属ロール(101) の押圧力によって前記塗工液(T)の量を規制しながら第1ゴムロール(102) の外周面に塗工液を付着させていけば、当該塗工液(T)は、第2金属ロール(103) 、第2ゴムロール(104) のそれぞれ外周面上に順次塗布されていき、そして、最終的に、前記第2ゴムロール(104) とニップロール(105) とによりニップされながら走行するウエブ(W)の片面に前記塗工液(T)が塗布されていくという仕組みになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のロールコータ(100) により塗工液(T)が順次塗布されたウエブ(W)にあっては、幅方向端部側に比べて中央部の塗工厚みが大きい(厚い)という問題があった(図6の1参照)。これは、下記の点が原因していると推測される。
【0006】すなわち、第1金属ロール(101) を第1ゴムロール(102) に押圧させる場合、軸方向全体にわたって均一に加圧することが望ましいが、実際は、両端部側からしか前記ロールを加圧することができないので、この加圧状態において、各ロールが図8に示すように撓みを起こした。これにより、両ロール間のクリアランス(C)が軸方向端部から中央部に向けて次第に大きくなり、両ロール間における軸方向中央部分のクリアランス(C)に塗工液がより多く流れ込む結果となり、これが原因で塗工厚みの不均一性を招いた。
【0007】なお、上記したようなロールの撓みを予め想定し、クラウン加工を施したロールが使用されたが、この場合、クラウンの量は固定量であり一定しているため、塗工厚みの補正範囲が限られるというばかりか、補正すべき量よりもクラウン量の方が大きい場合もないではなく、満足できる方法ではなかった。
【0008】[発明の目的]本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウエブに対する幅方向の塗工厚みを略均一にすることのできるロールコータを提供するところにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のロールコータは、軸方向中央部を相対向させた状態で、ゴムロールと金属ロールとが交互に列設され、第1金属ロールと第1ゴムロールとの間のクリアランスに塗工液を供給し、両ロール間のニップ力により前記塗工液の流量を規制しながらウエブに塗工液を塗着させるロールコータであって、最初のロールが第1金属ロールである場合には当該第1金属ロールを第1ゴムロールに対して傾斜させて、また最初のロールが第1ゴムロールである場合には当該第1ゴムロールを第1金属ロールに対して傾斜させて前記クリアランスを軸方向中央部から左右両端部側に向けてそれぞれ徐々に大きくしたものである。
【0010】請求項2記載のロールコータは、軸方向中央部を相対向させた状態で、ゴムロールと金属ロールとが交互に列設され、第1金属ロールと第1ゴムロールとの間のクリアランスに塗工液を供給し、両ロール間のニップ力により前記塗工液の流量を規制しながらウエブに塗工液を塗着させるロールコータであって、最初のロールが第1金属ロールである場合には当該第1金属ロールを軸方向両端部にて回転自在に支持する軸受が、また最初のロールが第1ゴムロールである場合には当該第1ゴムロールを軸方向両端部にて回転自在に支持する軸受が、円筒状をなす軸受ハウジングの内部の軸受収納空間にそれぞれ挿嵌され、前記軸受収納空間は、該空間の軸芯を軸受ハウジングの軸芯から外して設けられ、しかも軸受ハウジングは、一方の軸受収納空間の軸芯が他方の軸受収納空間の軸芯から外れるように配設されてなり、これにより、第1金属ロールを第1ゴムロールに対してあるいは第1ゴムロールを第1金属ロールに対して傾斜させて前記クリアランスを軸方向中央部から両端部側に向けてそれぞれ徐々に大きくし、さらに前記軸受ハウジングを回転させることによって両ロール間の傾斜角度を変更できるようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
【0012】
【作用】請求項1記載のロールコータに関し、最初の(第1の)ロールが金属ロール(第1金属ロール)である場合について説明する。すなわち、第1金属ロールの軸芯が第1ゴムロールの軸芯に対して傾斜しているので、第1ゴムロールに対する第1金属ロールの押圧力が軸方向中央部から両端部側に向けてそれぞれ徐々に小さくなり(図6の3参照)、両ロール間のクリアランスが軸方向中央部から両端部側に向けてそれぞれ徐々に大きくなる(図6の2、4参照)参照)。この状態でロールを回転させてもロールの撓みを防ぐことはできず、ロールはやはり撓むものの、この撓みによって生じるクリアランス分布の変位(軸方向中央部のクリアランスが端部側よりも大きくなるという変位。従来の技術の項参照。)と、ロールを傾斜させたことによるクリアランス分布の変位(軸方向中央部のクリアランスが端部側よりも小さくなるという変位。本パラグラフ3〜6行目参照。)とが相俟って(相殺されて)、軸方向におけるクリアランスの分布が均一となる(図6の5参照)。これにより、金属ロールとゴムロールとの間のクリアランスを流れる塗工液の量が軸方向において均一となり、ウエブに対する塗工を、ウエブ幅方向において均一な塗工厚みで以て行なうことができる。
【0013】請求項2記載のロールコータにあっては、上記に加え、次のような作用効果を奏する。すなわち、軸受収納空間を偏心させた側の軸受ハウジングを回転させることにより、当該軸受収納空間の軸芯が変化し、同時にこの空間に収納された軸受の軸芯が移動するので、ゴムロールに対する金属ロールの傾斜角度を変更できる。
【0014】なお、第1金属ロールまたは第1ゴムロールをどの程度(角度)傾斜させるかについては特に限定はないが、およそのところは0.1〜0.5°であり、好ましくは0.05〜0.3°である。0.1°未満の場合は、軸方向中央部のクリアランスと端部側のクリアランスとの差があまり得られず、傾斜させたことによる効果が小さくなる。また、0.5°を超えると、軸方向中央部のクリアランスと端部側のクリアランスとの差が大きくなり過ぎて、ウエブ幅方向中央部の塗工厚みが逆に小さくなる(薄くなる)おそれが生じる。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、最初の(第1の)ロールが金属ロール(第1金属ロール)である例を挙げるが、本発明はこれによって限定されるものではなく、最初の(第1の)ロールがゴムロール(第1ゴムロール)である場合も本発明の範囲である。
【0016】図1は、本発明のロールコータ(A)の側面図を示す。図に示すように、このロールコータ(A)は、互いに外周面の軸方向中央部を相対向させて列設された7本のロールを備えている。すなわち、最下位(図1にあっては右端)に位置する第1金属ロール(K1)から左斜め上方に向けて順に、塗工液転写用の第1ゴムロール(G1)、第2金属ロール(K2)、第2ゴムロール(G2)及び第3金属ロール(K3)が設けられ、第3金属ロール(K3)の上方にはバックアップロール(B)が配設され、さらにバックアップロール(B)の真上にはニップロール(N)が設けられている。これら7本のロール(K1)(G1)……はそれぞれ、図にて矢印で示した方向に回転する。
【0017】第1金属ロール(K1)と第1ゴムロール(G1)とのニップ間のクリアランス(C)に塗工液(樹脂)を供給すれば、この塗工液は、前記クリアランス(C)を流れて第1ゴムロール(G1)の外周面上に転写され、のち第3金属ロール(K3)の外周面にまで順次転写されていく。一方、ウエブ(W)は、上記ニップロール(N)とバックアップロール(B)とによりニップされたのちバックアップロール(B)の外周面上を走行して方向が転換され、その後バックアップロール(B)と第3金属ロール(K3)とによってニップされる。この時、第3金属ロール(K3)からウエブ(W)に塗工液が転写され、該ウエブ(W)の表面に対し連続して塗工液が塗着されていく。
【0018】第1金属ロール(K1)以外のロール(第1ゴムロール(G1)、第2金属ロール(K2)……)は、軸芯が延びる方向を互いに合致させて(軸芯が平行となるように)設けられている。また、第1金属ロール(K1)は、第1ゴムロール(G1)に対して傾斜させて配設されている(詳細は追って説明する)。
【0019】以下、傾斜させて配された第1金属ロール(K1)について説明する。図2において、符号(20)は、互いに同一軸芯上に配された同一径を有する左右一組の軸受ハウジングであり、各々円筒状をなし、内側に同一径を有する円柱状の軸受収納空間(22)が形成されている。
【0020】左右の軸受収納空間(22)はそれぞれ、その軸芯を軸受ハウジング(20)の軸芯から外した状態で設けられている(換言すれば、軸受ハウジング(20)の軸芯と、この軸受ハウジング(20)における軸受収納空間(22)の軸芯とは同一軸芯上にはない)。具体的に言えば、図2、図4及び図5に示すように、左側の軸受収納空間(22)は、これの軸芯が左側軸受ハウジング(20)の軸芯から所定寸法を離れた真上に位置するように設けられており、その逆に右側の軸受収納空間(22)は、これの軸芯が軸受ハウジング(20)の軸芯から前記所定寸法と同じ間隔で離れた真下に位置するように設けられている。
【0021】軸受収納空間(22)の各々に軸受(24)が挿嵌される(取り付けられる)。この軸受(24)は、「自動調心ころ軸受」と呼ばれる軸受で、図3(a)(b)に示すように、内輪(24a)に二列の軌道、球面の外輪(24b)軌道、及び転動体として樽形のころ(24c)を持つものである。外輪(24b)軌道の中心は軸受(24)中心に一致している。このため、自動調心性があり、図3(b)に示すように、内輪(24a)と外輪(24b)に傾きがある場合(内輪(24a)の軸芯と外輪(24b)の軸芯とが相違する場合)でも対応できる。
【0022】第1金属ロール(K1)が、これの左右両端部にて、上記軸受(24)により回転自在に支持される。前述したように、左右の軸受(24)は、互いに偏心させて設けられているめ、これら軸受(24)に支承された第1金属ロール(K1)は、第1ゴムロール(G1)に対して傾斜することになる。そして、第1ゴムロール(G1)に対して上記の第1金属ロール(K1)を、第1ゴムロール(G1)の軸方向中央部と第1金属ロール(K1)の軸方向中央部とを対向させた状態で押し付ける。
【0023】この状態で第1金属ロール(K1)と第1ゴムロール(G1)との間のクリアランスに塗工液を供給し、第1ゴムロール(G1)に対する第1金属ロール(K1)の押圧力によって前記塗工液の量を規制しながら第1ゴムロール(G1)の外周面に塗工液を付着させていけば、前述したように、当該塗工液は、第2金属ロール(K2)、第2ゴムロール(G2)、第3金属ロール(K3)のそれぞれ外周面上に順次塗布されていき、そして、最終的に、第3金属ロール(K3)とバックアップロール(B)とによりニップされながら走行するウエブ(W)の片面に前記塗工液が連続的に塗布されていく。
【0024】第1金属ロール(K1)の軸芯が第1ゴムロール(G1)の軸芯に対して傾斜しているので、第1ゴムロール(G1)に対する第1金属ロール(K1)の押圧力が軸方向中央部から両端部側に向けてそれぞれ徐々に小さくなり(図6の3参照)、両ロール間(K1)(G1)のクリアランスが軸方向中央部から両端部側に向けてそれぞれ徐々に大きくなる(図6の2、4参照)参照)。この状態でロールを回転させてもロールの撓みを防ぐことはできず、ロールはやはり撓むものの、この撓みによって生じるクリアランス分布の変位と、ロールを傾斜させたことによるクリアランス分布の変位とが相俟って(相殺されて)、軸方向におけるクリアランスの分布が均一となる(図6の5参照)。これにより、第1金属ロール(K1)と第1ゴムロール(G1)との間のクリアランスを流れる塗工液の量が軸方向において均一となり、ウエブに対する塗工を、ウエブ幅方向において均一な塗工厚みで以て行なうことができる。
【0025】本発明のロールコータ(A)にあっては、軸受ハウジング(20)を回転させることにより、第1金属ロール(K1)の傾斜角度を変えることができる。すなわち、前述したように、軸受ハウジング(20)には、これの内側に、軸芯を外して(偏心させて)軸受収納空間(22)が設けられているので、上記軸受ハウジング(20)を回転させることにより、軸受収納空間(22)が上下に移動し、これに伴って軸受(24)が同方向に移行する。左右の軸受ハウジング(20)は、図2、図4で示したように逆位相に配設されているので、軸受ハウジング(20)を左右とも同方向(ここでいう「同方向」とは、ロールを正面にして左右両軸受ハウジング(20)を見た場合における回転の方向が同じであるという意味。)に同角度回転させれば、図5に示すように、一方の軸受(24)が上方に向けて移動し、他方の軸受(24)が下方に向けて移動することになる。これにより、第1金属ロール(K1)の傾斜角度を、第1金属ロール(K1)と第1ゴムロール(G1)を互いに軸方向中央部を相対向させた状態で変えることができる。
【0026】なお、前述したように、第1金属ロール(K1)の傾斜角度を変えても、第1金属ロール(K1)と第1ゴムロール(G1)の軸方向中央部を対向させた状態を保持したい場合あるいはその必要がある場合、左右の軸受ハウジング(20)のいずれをも同方向に回転させ、しかもその回転角度を合致させなければならない。
【0027】そこで、本実施例にあっては、左右の軸受ハウジング(20)の角度調整を容易にする工夫がなされている。以下、その点について説明する。
【0028】図4に示されているように、左右の軸受ハウジング(20)における筒状本体の両開口部のそれぞれにおいて、径方向外方に延びるフランジ(30)が設けられている。すべてのフランジ(30)の一部(本実施例では、図1に示されているように第1ゴムロール(G1)とは反対側の、さらにその下半分)において、円周方向15°ごとに、頂角部が径方向内方に向かう側面三角形の切込(32)が合計7個設けられており、切込(32)の近傍には、円周方向一端側から順に一連番号(図示せず)が刻印されている。なお、互いに対向位置にある4つの切込(32)は、それぞれ同じ番号が付与されている。
【0029】図4における符号(34)は、ハウジングストッパである。このハウジングストッパ(34)は、軸受ハウジング(20)における切込(32)の径方向外方位置に、フランジ(30)に対して接離自在に取り付けられている。またこのハウジングストッパ(34)は、軸受ハウジング(20)に向けて延びており、その先端(34a)は三角形状をなしている(尖っている)。これにより、ハウジングストッパ(34)が前記フランジ(30)に当接した状態において、該ハウジングストッパ(34)の先端(34a)が軸受ハウジング(20)の切込(32)に係合する。
【0030】軸受ハウジング(20)が上記のように構成されているので、左右両方の軸受ハウジング(20)の位置決めを行なう際、同じ番号の切込(32)にハウジングストッパ(34)のアーム(34a)を係合させるだけで、第1金属ロール(K1)と第1ゴムロール(G1)を互いに軸方向中央部を相対向させた状態で第1金属ロール(K1)を傾斜させることができる。そして、第1金属ロール(K1)の傾斜角度を変える場合、左右の切込(32)の番号さえ合わせておけば、左右の軸受ハウジング(20)を同方向に同角度回転させたことになるので、第1金属ロール(K1)と第1ゴムロール(G1)の軸方向中央部を対向させた状態を保持することができる。なお、本実施例は、第1金属ロール(K1)からバックアップロール(B)までを6本のロールにより構成した。このように構成することにより、速比の幅が大きくとれるので、高速度化、塗工精度の向上がなされるが、そのような必要がない場合には、6本ロールに代えて、5本ロール式、4本ロール式とすることもできる。また、複数本のロールの下側4本をカセット式として取り出せるようにした。このようにすることにより、ロールの掃除や洗浄、交換が容易となるが、カセット式とせずに一体的に構成することもできる。
【0031】
【発明の効果】本発明のロールコータは、上記のように構成されているので、ウエブに対する幅方向の塗工厚みを略均一にすることができる。




 

 


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