JPH04227884A - シート材料の塗工方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流動性の塗被物質をシ−
ト材料に塗工する技術に関するものであり、さらに詳し
くは、上記塗工技術に利用されるロ−ル塗工方法と装置
に係る。

【０００２】

【従来の技術】現在使用されているロ−ル塗工装置は、
一般にアプリケ−タ−ロ−ルを備えており、その表面に
は流動性の塗被組成物が計量塗布されてフィルムを形成
する。塗被組成物で塗工されるシ−ト材料は、張力を受
けながらロ−ルの周りに接触し、これにより塗被組成物
はロ−ルからシ−トに移転する。この種の装置は英国特
許第１，１５１，６９０　号に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したようなロ−ル
塗工装置は、しかしながら、低粘度塗被組成物を７５０
　ｍ／分以上の高速度で、しかも典型的には約１６〜２
０ｇ／ｍ２　の塗被量（湿潤基準）、乾燥基準では４〜
５ｇ／ｍ２　の塗被量で塗工する場合には、塗被フィル
ムのシ−トへの移転を完全にする上で（すなわち、塗工
されない部分が生ずるスキップ塗工を避ける上で）、充
分な張力をシ−トにかける必要があるため、シ−トがし
ばしば破断してしまうことがあった。このような事態が
発生すると、シ−トをドライヤ−に再度差し込む作業が
行えるよう、塗工装置を停止したり、運転速度を落さな
ければならない結果、生産性が低下していまう問題があ
る。

【０００４】本発明の目的は、実質的に少ない張力の下
でも、塗被組成物をシ−トに効果的に移転させる方法と
装置を提供して、上記した問題点を実質的に軽減を図る
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、低粘度の塗被
組成物を低塗被量で、かつ高速度でシ−ト材料に塗工す
る方法を提供するものであって、その方法は、無端状の
移転面を塗工ステ−ションの凸状走路に沿って動かしな
がら、シ−ト材料に塗工される塗被混合物の流動性フィ
ルムを、無端状移転面の移動方向と同じ方向に、当該無
端状移転面の上に形成させると共に、前記塗工ステ−シ
ョンに配置された無端状案内面と前記移転面との間隔を
、移転面上に形成されるフィルムの厚さとシ−ト材料自
体の厚さを合せた厚さに実質的に等しく保持しながら、
シ−ト材料を前記の無端状案内面の周りに通過させるこ
とを包含する。

【０００６】本発明はまた、低粘度の塗被組成物を低塗
被量で、かつ高速度でシ−ト材料に塗工する装置を提供
するものであって、その装置は、回転可能なアプリケ−
タ−ロ−ルと、そのアプリケ−タ−ロ−ルの上に塗被混
合物のフィルムを形成する手段と、シ−ト材料をアプリ
ケ−タ−ロ−ルの回転方向と同じ方向に案内するための
無端状の案内面を構成する手段と、さらにアプリケ−タ
−ロ−ルと案内面との間隔を、アプリケ−タ−ロ−ル上
に形成される塗被混合物のフィルムの厚さとシ−ト材料
の厚さを合せた厚さに、実質的に等しく保持する手段を
備えている。

【０００７】典型的な設計例では、アプリケ−タ−ロ−
ルとシ−ト材料の表面との間隔は、３，０００　〜４，
０００　分の１インチ（７５〜１００　ミクロン）であ
り、厚さ７５〜１５０　ミクロン、坪量５０ｇのシ−ト
を塗工する場合のアプリケ−タ−ロ−ルと案内面との間
隔は、１５０　〜２００　ミクロンである。

【０００８】本発明のアプリケ−タ−ロ−ルは、３個の
ロ−ルからなるロ−ル塗工システムに於けるロ−ルの一
つで構成させることができ、その場合他の二つは塗被混
合物を貯槽からアプリケ−タ−ロ−ルに移転させるピッ
クアップロ−ルと、メ−タ−リングロ−ルである。この
ような塗工シズテムは英国特許第１，１５１，６９０　
号に記載されている。

【０００９】案内面はシ−ト材料と実質的に同じ表面速
度で駆動される抑えロ−ル又はプレゼンタ−ロ−ルによ
り提供されて差し支えない。既にマイクロカプセルが塗
布されたシ−トにバックコ−トを施すに際して、抑えロ
−ル又はプレゼンタ−ロ−ルを使用する場合には、マイ
クロカプセルに損傷を及ぼすことなくバックコ−トを好
適に施すために、そのロ−ルの表面にはある硬さ、典型
的には約３５°のシヨア−硬度を有する表面被覆を設け
ることができる。

【００１０】シ−トへの塗布量が低水準に保持されるよ
う、塗布量を効率的に計量するために、アプリケ−タ−
ロ−ルはシ−ト材料の線速度より小さい表面速度で回転
するよう駆動される。

【００１１】進んで、添付図面に沿って本発明をさらに
詳しく説明する。図１は公知の塗工装置を示し、この装
置はアプリケ−タ−ロ−ル（１）　と、塗被混合物のパ
ン（３）　が付設されたピックアップロ−ル（２）　と
、ロ−ル（１）　から剥ぎ取られた過剰の塗被混合物を
収容するパン（５）　が付設されたメ−タ−リングロ−
ル（４）　とを備えている。例えば紙であるシ−ト材料
（６）　は、ロ−ル（１）　の上流側及び下流側に設け
た２つのガイドロ−ル（７）　の位置関係で、ロ−ル（
１）　を多少とも包むようにこれと接触しつつ送られる
。

【００１２】この装置は前進モ−ドで作動する。図１に
於いて、アプリケ−タ−ロ−ル（１）　はシ−ト材料と
同じ方向に回転する。ピックアップロ−ル（２）　はい
ずれの方向にも回転可能であるが、メ−タ−リングロ−
ル（４）　はアプリケ−タ−ロ−ル（１）　と同じ方向
に回転する。

【００１３】図１に示すような構成の装置で塗工を行う
場合に於いて、所謂スキップコ−ティング（未塗工部分
が発生する塗工を指す）を回避するためには、シ−ト（
６）　に充分なる張力を与えなければならない。この張
力付与は２つのガイドロ−ル（７）　相互の回転速度に
差を持たせることで行われ、これによりシ−ト（６）　
は矢印（８）　で示されるように、ロ−ル（１）　に対
して下向きに押し付けられる。この張力はしばしば紙を
破断し、その結果、紙をドライヤ−に再度差し込む操作
を行う必要上、塗工装置の運転を停止したり、減速しな
ければならず、生産性の点でも、損紙の発生の点でも不
利を免れない。

【００１４】図２は図１で説明した３本ロ−ルの塗工装
置と同様な塗工装置を示し、同一部品は同一付号で示さ
れているが、図２に示す装置では、本発明で提案される
ところに従って、シ−ト材料がこれと実質的に同じ表面
速度で駆動される抑えロ−ル又はプレゼンタ−ロ−ル（
１０）に接して移動する。この場合、ロ−ル（１０）と
アプリケ−タ−ロ−ル（１）　との間には、ニップが形
成されず、図３で詳述する通り、ロ−ル（１０）はアプ
リケ−タ−ロ−ル（１）　から調節可能な間隔を保持し
ている。図２に示す構成は、毎分約７５０　ｍ以上の高
速度で実施する塗工操作に適したものであって、そこで
は図１に示すような下向きの圧力がシ−ト（６）　に付
与されている。

【００１５】図３はアプリケ−タ−ロ−ルが先進モ−ド
で作動している状態にある図２の部分拡大図である。図
示の通り、矢印Ａで示すロ−ル（１）　とロ−ル（１０
）との間隔は紙シ−ト（６）　の厚さＢと、ロ−ル（１
）に塗られた塗被混合物の厚さＣとを合算した厚さにほ
ぼ等しい。典型的な場合、紙（６）　とアプリケ−タ−
ロ−ル（１）　との間隔Ｃは、厚さ７５〜１００　ミク
ロン、坪量５０ｇの紙を塗工するに際しては、約３００
０〜４０００分の１インチ（７５〜１００　ミクロン）
であり、ロ−ル（１）　とロ−ル（１０）との間隔は約
１５０　〜２００　ミクロンである。大切なことは、ロ
−ル（１０）がアプリケ−タ−ロ−ル（１）　の位置に
シ−ト材料を提供（プレゼント）することで、圧力を加
えないことである。

【００１６】アプリケ−タ−ロ−ルはシ−ト（６）　の
線速度の約１／６の表面速度で回転し、これによりシ−
トへの塗被量を低水準に維持するために必要な塗被混合
物の効果的な剥ぎ取りが遂行される。つまり、シ−ト上
の塗被層の厚さは、間隔Ｃより少ない。塗被混合物は低
粘度であって、典型的な塗被量は湿潤基準で約１６〜３
０ｇ／ｍ２　であり、これは塗工されたシ−トの乾燥基
準で４〜５ｇ／ｍ２　に等しい。上記したように剥ぎ取
りを行ってアプリケ−タ−ロ−ル上に塗被混合物の層を
形成するためには、所望の塗被量の約６倍の塗被混合物
を、アプリケ−タ−ロ−ルに塗る必要がある。つまり、
塗被量が１６ｇ／ｍ２　である場合、約９６ｇ／ｍ２　
（これは約１００　ミクロンの厚さに匹敵する）の塗被
混合物を、アプリケ−タ−ロ−ルに塗らなければならな
い。

【００１７】図４〜６は本発明によるロ−ル塗工装置の
構成を示している。図面に於いて、装置（２０）は台（
２３）に支持され、支柱（２４）で隔てられた２つの側
部材（２２）で組立てられた枠体（２１）で構成される
。図５に示すように、各側部材（２２）は、上部支柱（
２６）と中間支柱（２７）で隔てられた２本の垂直部材
（２５）からなる。アプリケ−タ−ロ−ル（２９）の軸
（２８）は、その両端が支柱（２７）中の軸受（３０）
内に軸支されている。

【００１８】アプリケ−タ−ロ−ル（２９）の下側には
ピックアップロ−ル（３１）が塗被混合物のパン（３２
）内で回転可能に設置され、これにより、２つのロ−ル
が回転することで塗被混合物のフィルムがアプリケ−タ
−ロ−ル（２９）に移転する。メ−タ−リングロ−ル（
３３）もドレンパン（３４）内で回転可能に設置され、
ロ−ル（２９）とロ−ル（３３）が回転することでロ−
ル（３１）で、先に塗布された塗被混合物のフィルムが
剥ぎ取られる。図５に示すようなロ−ル塗工システムは
、上記した通り公知であって、英国特許第１，１５１，
６９０　号に記載されている。

【００１９】抑えロ−ル、すなわちプレゼンタ−ロ−ル
（３７）は、アプリケ−タ−ロ−ル（２９）の直ぐ上に
位置し、その軸（３８）は軸受部（３９）により回転可
能に軸支されている。軸受部（３９）は図５に詳しく示
す通り、垂直部材（２５）の内面に形成されている滑動
路（４１）上を上下動できるスライダ−（４０）を備え
ている。

【００２０】軸受部（３９）に固定されたスピンドル（
４２）は、支柱（２６）を貫いて上向きに延び、空力式
のピストン−シリンダ−装置（４３）のピストンロッド
の延長部を構成している。ピストン−シリンダ−装置（
４３）は、アプリケ−タ−ロ−ル（２９）に関して抑え
ロ−ル（３７）をほぼ垂直に位置させるために使用され
るものである。

【００２１】それぞれの軸受部（３９）は、独立したネ
ジ付きピン（４４）を有し、そのピンの下端はキャップ
付きナット（４５）と係合している。ナット（４５）の
キャップ（４６）は、ナット（４５）の回転により高さ
調節装置（４８）のアンビル（４７）と係合できるよう
になっている。

【００２２】高さ調節装置（４８）の詳細は図６に示さ
れるが、これは英国特許第１，４２９，７２７　号及び
第１，５６１，９８４　号に記載された種類のものであ
る。図６に示されるように、高さ調節装置（４８）は、
アンビル（４７）で軸支されたロ−ラ−（５１）と、ア
クチュエ−タ−本体（５４）に設けたトラニオン（５３
）で軸支された反応ロ−ラ−（５２）との間で、水平に
可動であって、先端に楔（４９）を有するスピンドル（
５０）を備えている。このスピンドル（５０）は、穴（
５６）から加圧可能である一連の空気圧ピストン（５５
）と係合するものである。この装置は、各ピストン（５
５）を加圧すると、スピンドル（５０）が異なった増大
幅で動けるようにしたものである。従って、アンビル（
４７）の垂直方向の動きは、ロ−ラ−（５１）と（５２
）との間を楔（４９）が水平に動くことで生起する。楔
（４９）の傾斜面を延長することにより、アンビル（４
７）を極めて小さく、典型的には５０ミクロンのオ−ダ
−で動かすことができる。

【００２３】装置を始動させるに際しては、抑えロ−ル
（３７）の表面がアプリケ−タ−ロ−ル（２９）と丁度
接触するように、ピストン−シリンダ−装置（４３）と
ナット（４５）を調節する。つまり、ゼロ設定が行われ
る。次いで、高さ調節装置（４８）の空気圧ピストン（
５５）を選択的に加圧することにより、ピストン−シリ
ンダ−装置（４３）から受ける荷重に抗してアンビル（
４７）を上昇させ、アプリケ−タ−ロ−ルからフィルム
として紙シ−トに移転する塗被層の厚さと、紙シ−ト自
体の厚さを合せた厚さに等しくなるよう間隔を調節する
。従って、塗被層はニップ圧を受けることなく、シ−ト
に移転することが理解できよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知の塗工装置の側面図

【図２】本発明の塗工装置の側面図

【図３】図２に示した装置の部分拡大側面図

【図４】本
発明の塗工装置の正面図

【図５】図４のＶ−Ｖ線から見た側面図

【図６】図４の
ＶＩ−ＶＩ線に於ける断面図

【付号の説明】

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　無端状の移転面を塗工ステ−ションの
   凸状走路に沿って動かしながら、シ−ト材料に塗工され
   る塗被混合物の流動性フィルムを、無端状移転面の移動
   方向と同じ方向で、当該無端状移転面の上に形成させる
   と共に、前記塗工ステ−ションに配置された無端状案内
   面と、前記移転面との間隔を、移転面上に形成されるフ
   ィルムの厚さとのシ−ト材料自体の厚さを合せた厚さに
   実質的に等しく保持しながら、シ−ト材料を前記無端状
   案内面の周りに通過させることを包含する、低粘度塗被
   混合物を高速で、かつ低塗被量でシ−ト材料に塗工する
   方法。
2. 【請求項２】シ−ト材料の移動速度と実質的に同じ表面
   速度で回転する抑えロ−ルにより、前記の案内面が提供
   される請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】塗布される塗被混合物が剥ぎ取れるようシ
   −ト材料の移動速度より遅い表面速度で回転するアプリ
   ケ−タ−ロ−ルにより、前記の無端状移転面が提供され
   る請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】マイクロカプセルで表面が予め塗工された
   シ−ト材料に、バックコ−ティングとして塗工を行う請
   求項１記載の方法。
5. 【請求項５】回転可能なアプリケ−タ−ロ−ルと、その
   アプリケ−タ−ロ−ル上に塗被混合物のフィルムを形成
   する手段と、シ−ト材料をアプリケ−タ−ロ−ルと回転
   方向と同じ方向に案内するための無端状案内面を構成す
   る手段と、アプリケ−タ−ロ−ルと前記案内面との間隔
   を、アプリケ−タ−ロ−ル上の塗被混合物フィルムとシ
   −ト材料の合計厚さに、実質的に等しく保持する手段を
   備え、低粘度の塗被混合物を高速度で、かつ低塗被量で
   シ−ト材料に塗工する装置。
6. 【請求項６】塗被混合物を貯槽から取出すピックアップ
   ロ−ルと、メ−タ−リングロ−ルを備えた３本ロ−ル塗
   工方式の残りの１本をアプリケ−タ−ロ−ルとする請求
   項５記載の装置。
7. 【請求項７】案内面が回転可能な抑えロ−ル又はプレゼ
   ンタ−ロ−ルで提供される請求項５又は６記載の装置。
8. 【請求項８】抑えロ−ル又はプレゼンタ−ロ−ルがシ−
   ト材料の移動速度と実質的に同じ表面速度で駆動される
   請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】シ−ト材料の移動速度より遅い表面速度で
   アプリケ−タ−ロ−ルが駆動される請求項５〜８のいず
   れか１項記載の装置。
10. 【請求項１０】抑えロ−ル又はプレゼンタ−ロ−ルが約
    ３５°のシヨア−硬度を有する表面被覆を備えている請
    求項７〜９のいずれか１項記載の装置。