特許 7426550 ドクターチャンバーコーター及びそれを用いた塗工物製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-25

(45)【発行日】2024-02-02

(54)【発明の名称】ドクターチャンバーコーター及びそれを用いた塗工物製造方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/08 20060101AFI20240126BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240126BHJP

   B05D 1/28 20060101ALI20240126BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20240126BHJP

【ＦＩ】

B05C1/08

B05C11/10

B05D1/28

B05D3/00 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020022745

(22)【出願日】2020-02-13

(65)【公開番号】P2021126616

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000207436

【氏名又は名称】日鉄鋼板株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中村 浩茂

(72)【発明者】

【氏名】田村 紀智

(72)【発明者】

【氏名】樋口 均

【審査官】清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５２６４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２０３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１３４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０５１６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２５４２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２０９５８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ １／００－３／２０

７／００－２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗工液を被塗工物に塗工するドクターチャンバーコーターであって、
内部に塗工液が溜められたドクターチャンバーと、
外周面に前記ドクターチャンバー内の前記塗工液が付着するように配置された第１ロール体と、
前記第１ロール体の外周面に付着した前記塗工液が転写される第２ロール体と、
前記第２ロール体との間に前記被塗工物を挟み込む第３ロール体と
を備え、
前記ドクターチャンバーコーターの動作モードには、
前記第２ロール体と前記第３ロール体との間に前記被塗工物を挟み込み、前記塗工液を前記被塗工物に転写する塗工モードと、
前記第２ロール体と前記第３ロール体とを互いに離間させ、前記ドクターチャンバー、前記第１ロール体及び前記第２ロール体間で前記塗工液を循環させる待機モードと
が含まれており、
前記動作モードが前記塗工モードから前記待機モードに切り替えられるとき、前記第１及び第２ロール体間のニップ圧が下げられる、
ドクターチャンバーコーター。

【請求項2】

前記待機モード中の前記第１及び第２ロール体間のニップ圧が前記塗工モード中のニップ圧の１／２以下である、
請求項１記載のドクターチャンバーコーター。

【請求項3】

前記塗工液の＃４フォードカップ粘度が１５秒以下である、
請求項１又は請求項２に記載のドクターチャンバーコーター。

【請求項4】

前記第１及び第２ロール体の回転軸のいずれか一方が他方よりも高い位置に配置されている、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のドクターチャンバーコーター。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のドクターチャンバーコーターを用いて前記被塗工物に塗工を施す工程を含む、
塗工物製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗工液を被塗工物に塗工するドクターチャンバーコーター及びそれを用いた塗工物製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来用いられていたこの種のドクターチャンバーコーターとしては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来構成は、開口部を有するドクターチャンバーと、外周面に前記ドクターチャンバー内の塗工液が付着するように配置された第１ロール体と、第１ロール体の外周面に付着した塗工液が転写される第２ロール体と、第２ロール体との間に被塗工物を挟み込む第３ロール体とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１５５３１１号公報

【文献】特開２０１８－０５１４８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなドクターチャンバーコーターの動作モードには、塗工モードと待機モードとが含まれる。塗工モードは、第２ロール体と第３ロール体との間に被塗工物を挟み込み、塗工液を被塗工物に転写する動作モードである。待機モードは、第２ロール体と第３ロール体とを互いに離間させ、ドクターチャンバー、第１ロール体及び第２ロール体間で塗工液を循環させる動作モードである。

【0005】

比較的粘度が低い塗工液を使用したところ、待機モード中に第２ロール体から塗工液が垂れ落ちるということが生じた。例えば特許文献２等に示されるように塗料パンを用いたコータであれば、第２ロール体（アプリケータロール）から垂れ落ちた塗工液が塗料パンに戻るだけであり、大きな問題とならない。しかしながら、ドクターチャンバーを用いたコータの場合、第２ロール体から多くの塗工液が垂れ落ちると、塗料パンに相当する受皿を追加するか又は定期的な清掃作業が必要となり、塗工物の生産コストを増大させる要因となる。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、待機モード中に第２ロール体から塗工液が垂れ落ちる量を抑制できるドクターチャンバーコーター及びそれを用いた塗工物製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るドクターチャンバーコーターは、塗工液を被塗工物に塗工するドクターチャンバーコーターであって、内部に塗工液が溜められたドクターチャンバーと、外周面にドクターチャンバー内の塗工液が付着するように配置された第１ロール体と、第１ロール体の外周面に付着した塗工液が転写される第２ロール体と、第２ロール体との間に被塗工物を挟み込む第３ロール体とを備え、ドクターチャンバーコーターの動作モードには、第２ロール体と第３ロール体との間に被塗工物を挟み込み、塗工液を被塗工物に転写する塗工モードと、第２ロール体と第３ロール体とを互いに離間させ、ドクターチャンバー、第１ロール体及び第２ロール体間で塗工液を循環させる待機モードとが含まれており、動作モードが塗工モードから待機モードに切り替えられるとき、第１及び第２ロール体間のニップ圧が下げられる。

【0008】

また、本発明に係る塗工物製造方法は、上述のドクターチャンバーコーターを用いて被塗工物に塗工を施す工程を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明のドクターチャンバーコーター及びそれを用いた塗工物製造方法によれば、動作モードが塗工モードから待機モードに切り替えられるとき、第１及び第２ロール体間のニップ圧が下げられるので、待機モード中に第２ロール体から塗工液が垂れ落ちる量を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態１によるドクターチャンバーコーターを示す平面図である。

【図2】図１の線ＩＩ－ＩＩに沿う断面図である。

【図3】図１のドクターチャンバーを示す正面図である。

【図4】図２の開口部を拡げるように第１及び第２分割体が回動された状態を示す説明図である。

【図5】図４の第１及び第２分割体が回動された状態を示す説明図である。

【図6】図２のドクターチャンバー及び第１ロール体が第２ロール体の回転軸を中心に回動された状態を示す説明図である。

【図7】図６の被塗工対象の搬送方向が水平方向に変更された変形例を示す説明図である。

【図8】図２のドクターチャンバーコーターの動作モードが待機モードとされている状態を示す説明図である。

【図9】第１及び第２ロール体のニップ圧制御機構を示す説明図である。

【図10】本発明の実施の形態２によるドクターチャンバーコーターを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【0012】

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるドクターチャンバーコーター１を示す平面図であり、図２は図１の線ＩＩ－ＩＩに沿う断面図であり、図３は図１のドクターチャンバー４を示す正面図である。

【0013】

図１に示すドクターチャンバーコーター１は、塗工液２を被塗工物３に塗工するための設備である。塗工液２としては、例えばインク、塗料及び化成処理液等を挙げることができる。塗工液２は、不溶物を含むことができる。不溶物とは、例えば顔料又は骨材等、水又は溶剤に溶けずに分散されているものである。被塗工物３としては、例えば紙、プラスチック又は金属等の素材からなる帯状部材を挙げることができる。金属製の帯状部材には、冷延鋼板、各種めっき鋼板、アルミ合金板、チタン板及びステンレス鋼板が含まれる。

【0014】

図１～図３に示すように、ドクターチャンバーコーター１には、ドクターチャンバー４、第１ロール体５、第２ロール体６及び第３ロール体７が含まれている。

【0015】

ドクターチャンバー４は、塗工液２を溜めるための液溜空間４ａ（図２参照）を内部に有する容器体である。ドクターチャンバー４の前部には、液溜空間４ａの内外を連通する開口部４ｂが設けられている。

【0016】

第１ロール体５は、回転自在に設けられた円柱状部材である。第１ロール体５は、図示しない駆動装置の駆動力により回転駆動され得る。第１ロール体５は、外周面にドクターチャンバー４内の塗工液２が付着するように配置されている。本実施の形態の第１ロール体５は、外周面が開口部４ｂを通してドクターチャンバー４の外部に臨むように、液溜空間４ａ（ドクターチャンバー４）の内側に配置されている。すなわち、第１ロール体５の周方向に関して、第１ロール体５の外周面の大部分がドクターチャンバー４内に配置されている。換言すると、第１ロール体５の外周面の大部分がドクターチャンバー４に囲われている。

【0017】

第２ロール体６は、回転自在に設けられた円柱状部材である。第２ロール体６は、図示しない駆動装置の駆動力により回転駆動され得る。第２ロール体６は、外周面が第１ロール体５の外周面に接するように、液溜空間４ａ（ドクターチャンバー４）の外側に配置されている。

【0018】

第３ロール体７は、回転自在に設けられた円柱状部材であり、被塗工物３を第２ロール体６との間に挟み込むように配置されている。本実施の形態のドクターチャンバーコーター１では、水平方向に係る第２ロール体６の側方に第３ロール体７が配置され、鉛直方向に係る下方から上方に向けて被塗工物３が搬送される。被塗工物３の搬送方向に対応して、図２において第２ロール体６は反時計回りに回転され、第３ロール体７は時計回りに回転される。

【0019】

ドクターチャンバー４内の液溜空間４ａに塗工液２が溜められているとき、第１ロール体５が回転されることで第１ロール体５の外周面に塗工液２が順次付着する。第１ロール体５の外周面に付着した塗工液２は、第２ロール体６の外周面に転写された上で被塗工物３に転写される。第３ロール体７は、第２ロール体６から被塗工物３に塗工液２が転写される際に被塗工物３を支える。第１ロール体５をグラビアロールと呼び、第２ロール体６をアプリケーターロールと呼び、第３ロール体７をバックアップロールと呼ぶこともある。

【0020】

塗工方式には、リバース塗工とナチュラル塗工とが含まれる。リバース塗工は、被塗工物３の搬送方向に逆らうように第２ロール体６を回転させながら塗工を行う方式である。リバース塗工においては、図２において、第１ロール体５が反時計周り、第２ロール体６が時計周り、第３ロール体７が時計周りにそれぞれ回転される。ナチュラル塗工は、被塗工物３の搬送方向に順ずるように第２ロール体６を回転させながら塗工を行う方式である。ナチュラル塗工においては、図２において、第１ロール体５が時計周り、第２ロール体６が反時計周り、第３ロール体７が時計周りにそれぞれ回転される。

【0021】

なお、被塗工物３が例えば鋼板等の金属材のとき、板中央の中伸び、板エッジ部の耳伸び、及び／又はそれらの間のクォーター伸び等の変形が被塗工物３に生じていることがある。板形状が悪い（大きな変形が生じている）板（コイル）に塗工を行うとき、第３ロール体７で強制的にニップ圧制御することで、第２ロール体６から被塗工物３へ塗工液２を均一に転写することが可能となる。一方、板形状が良い板の場合、第３ロール体７はニップせず、張力が付された被塗工物３を第２ロール体６に押し付けて塗工（ノーバッキング塗工）してもよい。

【0022】

ここで、仮に第１ロール体５が液溜空間４ａの外側に配置されているとすると、第１ロール体５の外周面で水又は溶剤が気化することにより、塗工液２の濃化が生じ、塗工液２の組成変動が生じる虞がある。本実施の形態のドクターチャンバーコーター１では、液溜空間４ａの内側に第１ロール体５が配置されているので、第１ロール体５の外周面上での塗工液２の濃化を抑えることができ、塗工液２の組成変動を低減できる。また、ほこり等の異物が第１ロール体５に付着して塗工液２に混入する虞も低減できる。

【0023】

以下、上述の図１～図３に加えて、図４～図７を参照しながら、ドクターチャンバーコーター１の各構成についてより詳細に説明する。図４は図２の開口部４ｂを拡げるように第１及び第２分割体４１１，４１２が回動された状態を示す説明図であり、図５は図４の第１及び第２分割体４１１，４１２が回動された状態を示す説明図であり、図６は図２のドクターチャンバー４及び第１ロール体５が第２ロール体６の回転軸を中心に回動された状態を示す説明図であり、図７は図６の被塗工物３の搬送方向が水平方向に変更された変形例を示す説明図である。

【0024】

図２に特に表れているように、ドクターチャンバー４は、液溜空間４ａを区画する内壁４０を有している。内壁４０の形状は任意であるが、本実施の形態の内壁４０には、下部曲面４０ａ、下部接続壁４０ｂ、奥壁４０ｃ、上部曲面４０ｄ及び上部接続壁４０ｅが含まれている。

【0025】

下部曲面４０ａ及び下部接続壁４０ｂは、液溜空間４ａの下部に配置されている。下部曲面４０ａは、ドクターチャンバー４の前端からドクターチャンバー４の奥行方向４ｄに係る奥に向かって延在されている。下部接続壁４０ｂは、下部曲面４０ａの後端と奥壁４０ｃとの間を接続している。これら下部曲面４０ａ及び下部接続壁４０ｂは、後述の第１分割体４１１の上面によって構成されている。

【0026】

上部曲面４０ｄ及び上部接続壁４０ｅは、液溜空間４ａの上部に配置されている。上部曲面４０ｄは、ドクターチャンバー４の前端からドクターチャンバー４の奥行方向４ｄに係る奥に向かって延在されている。上部接続壁４０ｅは、上部曲面４０ｄの後端と奥壁４０ｃとの間を接続している。これら上部曲面４０ｄ及び上部接続壁４０ｅは、後述の第２分割体４１２の下面によって構成されている。

【0027】

奥壁４０ｃは、ドクターチャンバー４の奥行方向４ｄに係る奥に位置する内壁であり、下部接続壁４０ｂと上部接続壁４０ｅとの間に配置されている。奥壁４０ｃは、ドクターチャンバー４の高さ方向４ｈに延在されている。本実施の形態の奥壁４０ｃは、後述の軸部４１０の外面によって構成されている。

【0028】

本実施の形態では、下部曲面４０ａ及び上部曲面４０ｄは、第１ロール体５の外周面に沿った形状を有する曲面によって構成されている。下部曲面４０ａ及び上部曲面４０ｄは、第１ロール体５よりも大径な円の一部を構成する円弧面によって構成されている。本実施の形態では、下部曲面４０ａ及び上部曲面４０ｄと第１ロール体５の外周面との間の間隔が第１ロール体５の周方向に一定とされている。

【0029】

上述のように、塗工液２は不溶物を含む場合がある。不溶物は、例えば第１ロール体５の回転速度が遅いとき等、液溜空間４ａ内での塗工液２の流動が小さいときに液溜空間４ａ内に沈降する場合がある。液溜空間４ａ内で不溶物の沈降が生じると、被塗工物の塗工面に意図しない模様が発生する虞が生じる。本実施の形態のドクターチャンバー４では、第１ロール体５が液溜空間４ａ（ドクターチャンバー４）の内側に配置されている。このため、第１ロール体５が液溜空間４ａの外側に配置される態様と比較して、第１ロール体５の回転によってより大きな塗工液２の流動を生じさせることができ、第１ロール体５の回転によってより確実に塗工液２を攪拌できる。すなわち、第１ロール体５が液溜空間４ａの内側に配置されていることにより、不溶物の沈降を抑制できる。

【0030】

下部曲面４０ａが第１ロール体５の外周面に沿った形状を有することで、より均一に塗工液２を攪拌でき、不溶物の沈降をより確実に抑制できる。また、下部曲面４０ａと第１ロール体５の外周面との間の間隔が第１ロール体５の周方向に一定とされていることで、さらに均一に塗工液２を攪拌でき、不溶物の沈降をさらに確実に抑制できる。下部曲面４０ａと第１ロール体５の外周面との間の間隔は、１０ｍｍ以下であることが好ましい。下部曲面４０ａ及び上部曲面４０ｄと第１ロール体５の外周面との間で不溶物の沈降をより確実に抑制できるようにするためである。また、上部曲面４０ｄが上述の下部曲面４０ａと同様に構成されていることで、例えば図２の態様とはドクターチャンバー４の向きを反転して使用する場合にも対応可能である。

【0031】

図１及び図３に特に表れているように、本実施の形態のドクターチャンバー４は、チャンバー本体４１、一対のシール部材４２、一対の側壁体４３、上部ドクターブレード４４、下部ドクターブレード４５及びブレード調整部４６（図２参照）を有している。

【0032】

チャンバー本体４１は、ドクターチャンバー４の幅方向４ｗ（各ロール体５～７の軸方向）に係るドクターチャンバー４の中央部に配置された部分である。チャンバー本体４１は、断面略Ｃ字状の外形を有している。チャンバー本体４１は、液溜空間４ａの上部及び下部を区画している。チャンバー本体４１を単体で見たとき、チャンバー本体４１の側部は開放されている。

【0033】

各シール部材４２は、ドクターチャンバー４の幅方向４ｗに係るチャンバー本体４１の側方（両側）に配置されており、液溜空間４ａの側部を区画している。各シール部材４２の表面は、液溜空間４ａの側部を区画する側面を構成する。第１ロール体５は、シール部材４２に設けられた孔部を通して液溜空間４ａの外方に延出され得る。

【0034】

各側壁体４３は、ドクターチャンバー４の幅方向４ｗに係るシール部材４２の側方（両側）に配置されており、チャンバー本体４１との間にシール部材４２を挟み込んでいる。側壁体４３とチャンバー本体４１との間にシール部材４２を挟み込んだ状態で、例えばボルト等の締結部材（図示せず）により側壁体４３及びチャンバー本体４１が互いに締結されることで、チャンバー本体４１、シール部材４２及び側壁体４３が互いに一体化される。第１ロール体５は、側壁体４３に設けられた孔部を通してドクターチャンバー４の外方に延出されるか又は側壁体４３に軸支され得る。

【0035】

チャンバー本体４１（特に後述の第１及び第２分割体４１１，４１２）及び側壁体４３としては、例えばアルミ合金体等の金属部材を使用することができる。シール部材４２としては、例えばポリエチレン等の発泡体を使用することができる。

【0036】

本実施の形態のチャンバー本体４１には、シール部材４２が収められる凹部が設けられている。凹部にシール部材４２が収められることで、チャンバー本体４１と側壁体４３との間でシール部材４２が過剰に圧縮されることを防止できる。凹部は、側壁体４３に設けられていてもよい。

【0037】

上部ドクターブレード４４は、先端が第１ロール体５の周面に突き当てられるようにチャンバー本体４１の上部から延出された長手状部材である。同様に、下部ドクターブレード４５は、先端が第１ロール体５の周面に突き当てられるようにチャンバー本体４１の下部から延出された長手状部材である。ドクターチャンバー４の開口部４ｂは、上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５の先端間の空隙によって定義できる。

【0038】

図２において第１ロール体５が反時計回りに回転されるとき、すなわち第１ロール体５が第２ロール体６と同じ方向に回転されるとき、下部ドクターブレード４５は、第１ロール体５の回転方向に係る開口部４ｂの下流側に位置する下流側ブレードを構成する。これとは逆に、図２において第１ロール体５が時計回りに回転されるとき、すなわち第１ロール体５が第２ロール体６と逆方向に回転されるとき、上部ドクターブレード４４が下流側ブレードを構成する。図示しないが、第１ロール体５の周面には凹部が形成されている。下流側ブレード（下部ドクターブレード４５又は上部ドクターブレード４４）は、凹部内の塗工液２を残すように、第１ロール体５の周面に付着した塗工液２を掻きとる。これにより、一定量の塗工液２が第１ロール体５の周面に残るようにされている。

【0039】

本実施の形態の上部ドクターブレード４４は、第１ロール体５側の先端がチャンバー本体４１側の基端よりも上方に位置するように前下がりに配置されている。また、上部ドクターブレード４４の延在方向と第１ロール体５の接線との間のドクターチャンバー４内における角度θは９０°未満とされている。この角度θを９０°未満とすることで、上部ドクターブレード４４の先端が第１ロール体５の周面に押し付けられる力（ドクター圧）が大きくなり、上部ドクターブレード４４による塗工液２の掻きとりをより確実に行うことができる。上部ドクターブレード４４の延在方向と第１ロール体５の接線との間のドクターチャンバー４内における角度θを４０°以上かつ６０°以下とすることが好ましく、５０°以上かつ６０°以下とすることがより好ましい。

【0040】

同様に、本実施の形態の下部ドクターブレード４５は、第１ロール体５側の先端がチャンバー本体４１側の基端よりも上方に位置するように前上がりに配置されている。また、下部ドクターブレード４５の延在方向と第１ロール体５の接線との間のドクターチャンバー４内における角度θは９０°未満とされている。この角度θを９０°未満とすることで、下部ドクターブレード４５の先端が第１ロール体５の周面に押し付けられる力（ドクター圧）が大きくなり、下部ドクターブレード４５による塗工液２の掻きとりをより確実に行うことができる。下部ドクターブレード４５の延在方向と第１ロール体５の接線との間のドクターチャンバー４内における角度θを４０°以上かつ６０°以下とすることが好ましく、５０°以上かつ６０°以下とすることがより好ましい。

【0041】

ブレード調整部４６は、上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５の延在方向と第１ロール体５の接線との間の角度θを調整するための構成である。本実施の形態のブレード調整部４６は、上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５の後端部とチャンバー本体４１との間の離間距離を調整することにより、角度θを調整できるように構成されている。より具体的には、本実施の形態のブレード調整部４６は、チャンバー本体４１と上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５との間に配置された非真円形断面の部材とされており、ブレード調整部４６を構成する部材が回転されることで角度θが調整される。しかしながら、ブレード調整部４６の構成は任意であり、例えば上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５の後端部とチャンバー本体４１とに挿通されたボルト、又は上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５の後端部とチャンバー本体４１との間に挿入されたシム等の他の部材によってブレード調整部４６が構成されていてもよい。なお、上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５を図示しないホルダーによって保持し、そのホルダーによって又はそのホルダーとともに角度θが調整されてもよい。

【0042】

本実施の形態のドクターチャンバー４では、各側壁体４３の下部に管体４７が接続されている。各側壁体４３の内部には、管体４７と液溜空間４ａとの間を繋ぐ流路４３ａが設けられている。シール部材４２には、側壁体４３の流路４３ａ及び液溜空間４ａに連通されるとともに、液溜空間４ａの下部に位置する開口４２ａが設けられている。すなわち、本実施の形態では、液溜空間４ａの側面に開口４２ａが設けられている。本実施の形態のドクターチャンバー４では、幅方向４ｗに係る一端側下部の開口４２ａを通して液溜空間４ａに塗工液２が供給されるとともに、幅方向４ｗに係る他端側下部の開口４２ａを通して液溜空間４ａから塗工液２が排出される。一端側下部の開口４２ａは供給口を構成し、他端側下部の開口４２ａは排出口を構成する。塗工液２の向きは図１～図３に示す向きとは逆であってもよい。

【0043】

液溜空間４ａへの塗工液２の供給及び液溜空間４ａからの塗工液２の排出は、図示しない供給装置により行われる。供給装置は、各側壁体４３の下部の管体４７を介して各開口４２ａに接続されている。限定はされないが、供給装置は、タンク及びポンプにより構成することができる。タンクには、塗工液２が貯められる。ポンプは、タンク内の塗工液２を液溜空間４ａ（ドクターチャンバー４）に供給する。液溜空間４ａに供給された塗工液２は、液溜空間４ａからタンクに戻される。すなわち、塗工液２は、タンクと液溜空間４ａとの間で循環されることができる。

【0044】

上述のように、幅方向４ｗに係る一端側下部の開口４２ａ（供給口）から液溜空間４ａに塗工液２が供給されるとともに、幅方向４ｗに係る他端側下部の開口４２ａ（排出口）から液溜空間４ａ内の塗工液２が排出されることで、液溜空間４ａの底部において塗工液２の流れを形成でき、不溶物の沈降を抑えることができる。液溜空間４ａの底部におけるドクターチャンバー４の幅方向４ｗ（各ロール体５～７の軸方向）に沿う塗工液２の流速が０．１ｍ／ｓ以上となるように供給装置が塗工液２の供給を行うことが好ましい。より確実に不溶物の沈降を抑えるためである。

【0045】

なお、液溜空間４ａの底部とは、例えば下部曲面４０ａの上面の近傍等と理解することができる。液溜空間４ａの底部におけるドクターチャンバー４の幅方向４ｗに沿う塗工液２の流速は、以下の方法により求めることができる。すなわち、開口４２ａから液溜空間４ａの底部に流入する塗工液２の流量をＡ（Ｌ／ｓ）として、開口４２ａの面積をＳ（ｃｍ²）としたとき、開口４２ａにおける塗工液２の流速は、Ａ／Ｓ×０．０１（ｍ／ｓ）である。例えば、開口４２ａ面積Ｓが５ｃｍ²の場合、開口４２ａから流量１Ｌ／ｓの塗工液２が液溜空間４ａの底部に流入するとき、開口４２ａにおける塗工液２の流速は、２ｍ／ｓである。

【0046】

開口４２ａは、内壁４０から離れた位置に配置されていてもよいが、開口４２ａの下縁が内壁４０と同じ高さ位置となるように開口４２ａを設けることもできる。図２では開口４２ａが矩形状であるように示しているが、内壁４０に沿った形状としてもよい。より具体的には、開口４２ａは、第１ロール体５の外周面と下部曲面４０ａとの間の隙間形状に対応する地紙形状（扇の地紙部分の形状、又は内径側が欠落した扇形）としてもよい。例えば開口４２ａの形状を直径と平行な直線により円を切断した形状とするなど、少なくとも開口４２ａの下縁を円弧状としてもよい。

【0047】

図２に特に表れているように、チャンバー本体４１は、軸部４１０、第１分割体４１１、第２分割体４１２及び複数の洗浄ノズル４１３を有している。

【0048】

軸部４１０は、ドクターチャンバー４の高さ方向４ｈに係る中央部に配置されている。また、軸部４１０は、ドクターチャンバー４の奥行方向４ｄに係る後部（開口部４ｂとは逆側）に配置されている。

【0049】

第１分割体４１１は、ドクターチャンバー４の高さ方向４ｈに係る下部に配置されている。第２分割体４１２は、ドクターチャンバー４の高さ方向４ｈに係る上部に配置されている。本実施の形態の第１及び第２分割体４１１，４１２は、互いに上下対称な形状を有している。

【0050】

第１及び第２分割体４１１，４１２は、軸部４１０を介して互いに一体に設けられている。また、第１及び第２分割体４１１，４１２は、軸部４１０を中心に回動可能に設けられている。第１及び第２分割体４１１，４１２は、互いに逆方向及び同じ方向に回動可能に設けられている。

【0051】

軸部４１０を中心に第１及び第２分割体４１１，４１２を互いに逆方向に回動させることにより、開口部４ｂを狭めることができる。開口部４ｂを狭めることにより、上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５が摩耗した場合でも上部ドクターブレード４４及び下部ドクターブレード４５の先端を第１ロール体５の外周面に当接させることができる。

【0052】

図４に示すように、軸部４１０を中心に第１及び第２分割体４１１，４１２を互いに逆方向に回動させることにより、開口部４ｂを拡げることができる。ドクターチャンバー４及び第１ロール体５は、奥行方向４ｄに沿って相対的に互いに近づく方向及び離れる方向に変位可能に設けられている。図４に示すように、開口部４ｂが拡げられることで、開口部４ｂを通して第１ロール体５の出し入れを行うことができる。このような構成により、ドクターチャンバー４及び第１ロール体５のメンテナンスをより容易に行うことができる。

【0053】

図５に示すように、開口部４ｂを拡げた状態で第１及び第２分割体４１１，４１２を同じ方向に回動させることもできる。図５に示す態様は、開口部４ｂを上方に向けた態様である。開口部４ｂを上方に向けることで、ドクターチャンバー４の内部のメンテナンスをより容易に行うことができる。

【0054】

図２に戻り、洗浄ノズル４１３は、ドクターチャンバー４の内壁４０及び第１ロール体５に洗浄液を吹き付けるためのノズルである。洗浄ノズル４１３は、ドクターチャンバー４の幅方向４ｗに間隔を置いて配置され得る。液溜空間４ａから塗工液２が排出された後に、洗浄ノズル４１３からの洗浄液を吹き付けることで、内壁４０及び第１ロール体５の洗浄を行うことができる。例えば管体４７等の塗工液２の流路に洗浄ノズル４１３からの洗浄液を通すことにより、塗工液２の流路の洗浄も行うことができる。このような洗浄は塗工液２の交換時に行われ得る。

【0055】

本実施の形態では、第１及び第２分割体４１１，４１２のそれぞれに洗浄ノズル４１３が取り付けられており、上方及び下方の両方から内壁４０及び第１ロール体５に洗浄液を吹き付けることが可能とされている。しかしながら、洗浄ノズル４１３の配置は任意であり、上方及び下方の洗浄ノズル４１３の少なくとも一方が省略されていてもよい。

【0056】

第１ロール体５は、第２ロール体６よりも小径とされている。第１ロール体５を小径とすることにより、第１ロール体５の直径が第２ロール体６の直径以上である場合と比較して、ドクターチャンバー４を小形化できる。また、第１ロール体５の周長を短くでき、第１ロール体５での塗工液２の濃化をより確実に抑えることができる。

【0057】

第１及び第２ロール体５，６の外周面が接触した箇所の上方には塗工液２の液溜２ａが形成される。本実施の形態の第１及び第２ロール体５，６の回転軸５ａ，６ａは、鉛直方向に互いにオフセットされている。すなわち、第１及び第２ロール体５，６の回転軸５ａ，６ａのいずれか一方が他方よりも高い位置に配置されている。本実施の形態では、第２ロール体６の回転軸６ａが第１ロール体５の回転軸５ａよりも高い位置に配置されている。回転軸５ａ，６ａが鉛直方向にオフセットされることにより、液溜２ａの下部において第１及び第２ロール体５，６の外周面が単に線接触状態となることを回避でき、液溜２ａからの液だれを抑えることができる。なお、本実施の形態の第２及び第３ロール体６，７の回転軸は同じ高さ位置に配置されている。

【0058】

ドクターチャンバー４及び第１ロール体５は、個々に水平方向に移動可能に設けられている。また、ドクターチャンバー４及び第１ロール体５は、第２ロール体６の回転軸６ａを中心に回動可能に設けられていてもよい。図６に示すように、ドクターチャンバー４及び第１ロール体５は、第１ロール体５が斜め下方から第２ロール体６に押し当てられるように配置されてもよい。第１ロール体５が斜め下方から第２ロール体６に押し当てられる態様は、図７に示すように被塗工物３を水平方向に搬送する場合に有用である。すなわち、水平方向に搬送される被塗工物３とドクターチャンバー４との干渉を避けることができる。

【0059】

次に、図２及び図８を参照しながら、ドクターチャンバーコーター１の動作モードについて説明する。図８は、図２のドクターチャンバーコーター１の動作モードが待機モードとされている状態を示す説明図である。

【0060】

本実施の形態のドクターチャンバーコーター１の動作モードには、塗工モードと待機モードとが含まれている。

【0061】

塗工モードは、図２に示すように第２及び第３ロール体６，７により被塗工物３を挟み込み、液溜空間４ａで第１ロール体５の外周面に付着した塗工液２を、第２ロール体６を介して被塗工物３に転写するモードである。

【0062】

待機モードは、図８に示すように第２ロール体６と第３ロール体７とを互いに離間させ、液溜空間４ａ、第１ロール体５及び第２ロール体６間で塗工液２を循環させるモードである。液溜空間４ａ、第１ロール体５及び第２ロール体６間で塗工液２を循環させることで、次材（次に塗工を施す被塗工物３）が導入された際に、すぐさま塗工を開始することができる。

【0063】

ここで、第１ロール体５から第２ロール体６に転写される塗工液２の量は、第１及び第２ロール体５，６間のニップ圧（押付圧）が高いほど多くなる。待機モード中に多くの塗工液２が第２ロール体６に転写されると、第２ロール体６の下端から塗工液２が垂れ落ちることがある。塗工液２の垂れ落ちは、例えば＃４フォードカップ粘度が１５秒程度等の粘度が低い塗工液２ほど発生しやすい。

【0064】

本実施の形態のドクターチャンバーコーター１は、動作モードが塗工モードから待機モードに切り替えられるとき、第１及び第２ロール体５，６間のニップ圧が下げられる。すなわち、待機モード中のニップ圧は、塗工モード中のニップ圧よりも低い。このようにニップ圧が下げられることで、待機モード中に第２ロール体６から塗工液２が垂れ落ちる量を抑制できる。待機モード中のニップ圧は、塗工モード中のニップ圧の１／２以下とすることができる。塗工液２の垂れ落ちをより確実に抑制できる。

【0065】

ここで、図９は、第１及び第２ロール体５，６のニップ圧制御機構を示す説明図である。第１ロール体５の回転軸の両端部には、第１－１及び第１－２接続体５１，５２を介して第１－１及び第１－２アクチュエータ５３，５４が接続されている。第１－１及び第１－２接続体５１，５２は、第１ロール体５の回転軸を支える架台であり得る。第１－１及び第１－２アクチュエータ５３，５４の駆動力により第１ロール体５が第２ロール体６に対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に構成されている。各アクチュエータ５３，５４と各接続体５１，５２との間には、第１－１及び第１－２ロードセル５５，５６が介在されており、各アクチュエータ５３，５４から第１ロール体５に付加される荷重が各ロードセル５５，５６によって測定され得る。

【0066】

同様に、第２ロール体６の回転軸の両端部には、第２－１及び第２－２接続体６１，６２を介して第２－１及び第２－２アクチュエータ６３，６４が接続されている。第２－１及び第２－２接続体６１，６２は、第２ロール体６の回転軸を支える架台であり得る。第２－１及び第２－２アクチュエータ６３，６４の駆動力により第２ロール体６が第１ロール体５及び／又は第３ロール体７に対して近づく方向及び離れる方向に変位可能に構成されている。各アクチュエータ６３，６４と各接続体６１，６２との間には、第２－１及び第２－２ロードセル６５，６６が介在されており、各アクチュエータ６３，６４から第２ロール体６に付加される荷重が各ロードセル６５，６６によって測定され得る。

【0067】

第１及び第２ロール体５，６間のニップ圧は、第１－１及び第１－２ロードセル５５，５６の測定値との間に相関を有する。第１－１ロードセル５５の測定値と第１－２ロードセル５６の測定値との平均値を第１平均荷重と呼ぶ。例えば塗工モード中の第１平均荷重が２００ｋｇｆであるとき、待機モード中の第１平均荷重を１００ｋｇｆ以下とすることが好ましい。上述のように、塗工液２の垂れ落ちをより確実に抑制するためである。また、待機モード中の第１平均荷重は、１０ｋｇｆ以上であることがさらに好ましい。第１平均荷重が１０ｋｇｆ未満であると、第１及び第２ロール体５，６間のニップ圧が不安定となる虞がある。

【0068】

本実施の形態の塗工物製造方法は、上述のドクターチャンバーコーター１を用いて被塗工物３に塗工を施す工程を含む。

【0069】

このようなドクターチャンバーコーター１及びそれを用いた塗工物製造方法によれば、動作モードが塗工モードから待機モードに切り替えられるとき、第１及び第２ロール体５，６間のニップ圧が下げられるので、待機モード中に第２ロール体６から塗工液２が垂れ落ちる量を抑制できる。これにより、塗料パンに相当する受皿の追加及び定期的な清掃作業の必要を低減できる。この構成は、＃４フォードカップ粘度が１５秒以下の低粘度の塗工液２を使用する場合に特に有用である。

【0070】

また、待機モード中の第１及び第２ロール体５，６間のニップ圧が塗工モード中のニップ圧の１／２以下であるので、第１及び第２ロール体５，６表面およびそのロール間での塗工液の垂れ落ちる量を抑制できる。

【0071】

また、第１及び第２ロール体５，６の回転軸が鉛直方向に互いにオフセットされているので、第１及び第２ロール体５，６の外周面が接触した箇所の上方に形成された液溜２ａからの塗工液の垂れ落ちを抑えることができる。

【0072】

実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２によるドクターチャンバーコーター１を示す説明図である。実施の形態１では第１ロール体５が液溜空間４ａ（ドクターチャンバー４）の内側に配置されているように説明した。しかしながら、図１０に示すように、第１ロール体５は、液溜空間４ａ（ドクターチャンバー４）の外側に配置されていてもよい。本実施の形態２の第１ロール体５は、開口部４ｂを通してドクターチャンバー４の内部（液溜空間４ａ）に臨むように配置されている。

【0073】

また、実施の形態１ではチャンバー本体４１が軸部４１０、第１分割体４１１及び第２分割体４１２を有するように説明したが、図１０に示すようにチャンバー本体４１が全体として１つのブロックによって構成されていてもよい。そのほかの構成は、実施の形態１と同様である。

【0074】

このように第１ロール体５が液溜空間４ａの外側に配置されていている態様でも、動作モードが塗工モードから待機モードに切り替えられるとき、第１及び第２ロール体５，６間のニップ圧が下げられることで、待機モード中に第２ロール体６から塗工液２が垂れ落ちる量を抑制できる。

【符号の説明】

【0075】

１ ドクターチャンバーコーター
２ 塗工液
３ 被塗工物
４ ドクターチャンバー
５ 第１ロール体
６ 第２ロール体
７ 第３ロール体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】