JP2003117466A - 塗布方法および装置 - Google Patents

塗布方法および装置

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JP2003117466A
JP2003117466A JP2001317909A JP2001317909A JP2003117466A JP 2003117466 A JP2003117466 A JP 2003117466A JP 2001317909 A JP2001317909 A JP 2001317909A JP 2001317909 A JP2001317909 A JP 2001317909A JP 2003117466 A JP2003117466 A JP 2003117466A
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coating
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coating liquid
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shape line
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Katsushi Yamakawa
勝史 山川
Ryoji Furuno
良治 古野
Hiroshi Nagai
啓史 長井
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • B05C11/1005Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves responsive to condition of liquid or other fluent material already applied to the surface, e.g. coating thickness, weight or pattern

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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗布欠点の発生を事前に予測し、安定して所
定の塗布を行い、その安定状態を維持することが可能
な、塗布方法および装置を提供する。 【解決手段】 連続して走行するウェブに塗液を所定厚
みに塗布する方法において、塗布ヘッドとウェブ表面と
の間に形成される塗液溜まりの形状を検出し、検出結果
に基づいて塗布条件を制御することを特徴とする塗布方
法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続して走行する
ウェブに対し塗液を所定厚みに塗布する塗布方法および
塗布装置に関し、とくに、塗布ヘッドとウェブ表面との
間に形成される塗液溜まりの形状を制御できるようにし
て目標とする均一な厚みの塗膜を形成できるようにした
塗布方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】連続して走行するウェブ、たとえば連続
製膜される樹脂フィルムに対して塗液を塗布する塗布装
置としては、ファウンテン方式の塗液吐出手段により過
剰に塗布した塗液をメタリングバー等で掻き取って所定
の塗布厚みに制御するメタリングバー方式の塗布装置
や、ダイコータ、グラビアコータ、ロールコータなどが
知られている。
【0003】たとえばメタリングバー方式の塗布装置で
は、図3に示すように、塗液吐出手段(ファウンテン)
101により、走行中のウェブ102の表面に塗液10
3が過剰に塗布され、メタリングバー104で過剰に塗
布された塗液を掻き落として所定厚みの塗膜を形成する
ようにしている。メタリングバー104の直下流側に
は、メニスカスと呼ばれる塗液溜まり105が定常的に
形成され、その状態で連続塗布が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
塗布装置においては、塗布が所定の条件で行われない
と、塗膜に多数のすじ状の欠点が生じたり、メタリング
バー104を過剰の塗液が局部的にすり抜けたりする塗
布欠点が生じることがある。このような欠点をオンライ
ンで目視により発見することは通常困難であり、乾燥後
の製品を検査することにより欠点の状態と発生場所を特
定し、その防止策を講じるようにしている。しかしこの
ような対策では、対策を講じる時点ですでに相当多量の
製品を製造してしまっているので、ロスが多量に発生
し、生産効率が悪い。
【0005】そこで本発明の課題は、塗布欠点の発生を
事前に予測し、安定して所定の塗布を行い、その安定状
態を維持することが可能な、塗布方法および装置を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る塗布方法は、連続して走行するウェブ
に塗液を所定厚みに塗布する方法において、塗布ヘッド
とウェブ表面との間に形成される塗液溜まりの形状を検
出し、検出結果に基づいて塗布条件を制御することを特
徴とする方法からなる。
【0007】本発明を完成するにあたり、上記のような
塗布欠点が発生する際には、その前兆として、塗布ヘッ
ドの直下流側に形成される塗液溜まり105の形状が乱
れる現象が生じることに着目した。すなわち、塗布が安
定して行われている場合には、たとえば図4に示すよう
に、塗液溜まり105の形状線106が、ウェブ102
の幅方向に一直線状の真っ直ぐに延び、とくに透明ある
いは半透明のウェブ102の場合にはその状態を上方か
ら明確に確認することができる。しかし塗布条件が所定
の条件から外れたり、変動したりした場合には、たとえ
ば図5に示すように、塗液溜まり105の形状線106
が乱れ、図に示すようにすじ状の塗布欠点107やすり
抜けが発生しやすくなる。
【0008】本発明に係る塗布方法においては、とく
に、塗液溜まりのウェブ幅方向に延びる形状線を検出す
ることが好ましい。これによって、ウェブ幅方向におけ
る塗布条件の可否を容易に判断できるようになる。
【0009】形状線の乱れ具合は段階的に悪化し、乱れ
がある限界を超えたときに、塗布欠点が発生する。した
がって形状線の乱れが、ある所定の値に達したときに、
それを検出して、塗布条件を、乱れが低下するように制
御することにより、塗布欠点の発生を未然に防ぐことが
できる。本発明者らは、鋭意検討の結果、形状線100
mmあたり2mmを超える凹凸が発生した時に、塗布欠
点が発生しやすいことを見出した。すなわち、形状線1
00mmあたり2mmを超える変動があったときに、塗
布条件を制御することが好ましい。
【0010】形状線の検出は、ウェブ表面と垂直方向の
乱れを検出しても、ウェブの進行方向に対する乱れを検
出してもよいが、ウェブの進行方向の形状線の乱れを、
ウェブを通して上方から観察することが、もっとも正確
に検出ができて好ましい。
【0011】本発明に係る塗布装置は、連続して走行す
るウェブに塗液を所定厚みに塗布する塗布ヘッドとウェ
ブ表面との間に形成される塗液溜まりの形状を検出する
手段を有することを特徴とするものからなる。
【0012】このような塗布装置において、メタリング
バー方式ではメタリングバーが、グラビアロール方式で
はグラビアロールが、ダイコータ方式では塗液の吐出ダ
イが、それぞれ、ウェブ表面に塗布される塗液を、所定
の塗布厚みに塗布する塗布ヘッドとして機能する。
【0013】この塗布装置においては、さらに、上記検
出手段による検出結果に基づいて塗布条件を制御する手
段を有することが好ましい。
【0014】検出手段は、ウェブ幅方向の特定位置に固
定されて設けられたり、あるいは、ウェブ幅方向に複数
配列される構成とすることも可能であるが、ウェブ幅方
向に走査可能に設けられていると、一台の検出手段で効
率よく検出することが可能になる。
【0015】このような検出手段により、とくに、塗液
溜まりのウェブ幅方向に延びる形状線を検出することが
できる。
【0016】検出手段としては、たとえば撮像手段(た
とえば、カメラ)と、その撮像手段で撮像された画像を
処理する画像処理装置を備えたものに構成できる。
【0017】このような本発明に係る塗布方法および装
置は、メタリングバー方式、ダイコータ方式、グラビア
コータ方式、ロールコータ方式の塗布装置のいずれにも
適用できる。
【0018】上記のような本発明に係る塗布方法および
装置においては、連続して走行するウェブに塗液を塗布
しているとき、塗布ヘッドとウェブ表面との間に形成さ
れる塗液溜まりの形状が、実質的に連続的に検出される
ので、塗液溜まりの形状の変化が迅速に検出され、検出
結果に基づいて、塗布条件を適切に制御、変更すること
が可能になる。すなわち、塗液溜まりの形状の乱れを修
正するように、塗布条件を適切に制御ことが可能にな
る。したがって、常時安定した塗液溜まり形状を得るこ
とが可能になり、それによって、目標とする塗布状態を
安定して持続させることが可能になる。その結果、塗布
欠点の発生に極めて迅速に対応し、製品ロスの発生量を
最小に抑えたり、塗布欠点発生の前兆を把握して塗布欠
点の発生を未然に防止することが可能になり、所定の生
産を安定して継続することができるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明
の一実施態様に係る塗布装置を示しており、メタリング
バー方式の装置に本発明を適用した場合を示している。
図1において、1は、連続して走行されるウェブを示し
ており、ウェブ1としては、たとえば、熱可塑性樹脂フ
ィルムや紙、皮革、不織布、織物等が挙げられる。この
ウェブ1に、前述の図3に示したようなファウンテンに
より過剰の塗液2が塗布され、メタリングバー3によっ
て過剰の塗液が掻き取られて所定厚みの塗膜に形成され
る。メタリングバー3の直下流側には、前述したよう
に、メニスカスと呼ばれる塗液溜まり4が定常的に形成
される。この塗液溜まり4のウェブ1の幅方向に延びる
形状線5が、ウェブ1の上方から観測できる。
【0020】ウェブ1の上方には、塗液溜まり4の形
状、とくに上記形状線5を撮像により検出する手段とし
て、カメラ6が設けられている。本実施態様では、撮像
手段としてのカメラ6はウェブ1の幅方向にガイド7に
沿って走査されるようになっており、1台のカメラ6で
塗布幅の全幅にわたって塗液溜まり4の形状線5を検出
できるようになっている。ただし、走査させないで複数
のカメラを配置しておき、それらによって塗布幅の全幅
にわたって塗液溜まり4の形状線5を検出することも可
能である。
【0021】カメラ6で撮像された画像信号は、画像処
理装置8に送られ、画像処理された信号が制御装置9に
送られる。制御装置9では、画像処理装置8からの塗液
溜まり4の形状信号に基づいて、塗布条件を制御する信
号を発する。制御する条件としては、たとえばメタリン
グバー方式の場合、ファウンテンによる塗液吐出量、フ
ァウンテンやメタリングバー3に対するウェブ1の巻き
付け角、走行中のウェブ2の張力などが挙げられる。ま
た、ダイコータ方式の場合、塗液吐出量、ダイリップ間
隔、ダイ吐出角度が挙げられる。また、グラビアコータ
方式やロールコータ方式の場合は、ロールの回転数、ウ
ェブの張力等が挙げられる。これら条件の制御は、既存
の装置内に組み込まれている制御機構により行うことが
できる。
【0022】このように構成された塗布装置において
は、塗液溜まり4の形状線5、とくにその乱れの有無を
実質的に常時検出することが可能になる。前述の如く、
塗液溜まり4の形状線5の乱れは塗布欠点と対応してい
るか、あるいはその発生の前兆となるものであるから、
実際に塗布欠点が発生した場合には、その位置と状態
が、対応する形状線5の乱れとして直ちに検出され、実
際に塗布欠点が発生しないまでもそのまま放置すると塗
布欠点の発生につながる場合にも、その位置と状態の前
兆が、対応する形状線5の乱れとして直ちに検出され
る。この検出信号に基づいて、制御装置9からの信号に
より、塗布欠点発生場所の塗布条件を所定の条件に戻す
ように、適切な制御、変更が行われる。したがって、発
生した塗布欠点は迅速に解消されて製品ロスの発生量が
最小に抑えられ、塗布条件が一部不適切になり塗布欠点
が発生しそうになった場合には、条件が適切なものに変
更されて塗布欠点の発生が未然に防止される。その結
果、安定した生産が可能になり、生産効率も高められ
る。
【0023】図2は、本発明の別の実施態様に係る塗布
装置を示しており、ダイコータ方式の装置に本発明を適
用した場合を示している。図2において、11は、連続
して走行されるウェブを示しており、ウェブ11の表面
に対し、ダイ12から直接的に所定厚みで塗液13が塗
布される。ダイ12は、マニホールド部14と先端のリ
ップ部15を備えており、マニホールド部14からの塗
液がリップ部15で制御されながらウェブ11に塗布さ
れる。このダイコータ方式の装置においても、リップ部
15の直下流側には塗液溜まり16が定常的に形成され
る。リップ部15の上方に撮像手段としてのカメラ17
が設けられ、図1に示したのと同様の方式で塗液溜まり
16のウェブ幅方向に延びる形状線が検出される。
【0024】このようにダイコータ方式の塗布装置にあ
っても、塗液溜まり16の形状の乱れを実質的に常時検
出することが可能であり、その検出結果に基づいて塗布
条件を変更することにより、発生した塗布欠点を解消す
ること、塗布欠点の発生を未然に防止することが可能に
なる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る塗布
方法および装置によれば、塗液溜まりの形状を検出し、
その検出結果に基づいて処置できるようにしたので、塗
布欠点が発生した場合には極めて迅速に対処してその欠
点を解消し、製品ロスを最小に抑えることができるとと
もに、欠点が発生しそうになった場合にも、その欠点発
生を未然に防止し、安定した生産が続行できるようにな
り、生産性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様に係る塗布装置の概略構成
図である。
【図2】本発明の別の実施態様に係る塗布装置の概略構
成図である。
【図3】メタリングバー方式の塗布装置の概略構成図で
ある。
【図4】図3の装置における安定生産時の状態を示すメ
タリングバー部分の斜視図である。
【図5】図3の装置における塗布欠点発生時の状態を示
すメタリングバー部分の斜視図である。
【符号の説明】
1 ウェブ 2 塗液 3 メタリングバー 4 塗液溜まり 5 塗液溜まりの形状線 6 撮像手段としてのカメラ 7 ガイド 8 画像処理装置 9 制御装置 11 ウェブ 12 ダイ 13 塗液 14 マニホールド部 15 リップ部 16 塗液溜まり 17 カメラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B05D 3/00 B05D 3/00 F 7/00 7/00 A (72)発明者 長井 啓史 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ株 式会社滋賀事業場内 Fターム(参考) 4D075 AC02 AC53 AC84 AC91 AC92 DA04 EA05 4F041 AA12 BA34 BA56 CA03 CA16 CA22 4F042 AA22 AB00 BA08 BA25 CC02 CC09 DD09 ED05

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 連続して走行するウェブに塗液を所定厚
    みに塗布する方法において、塗布ヘッドとウェブ表面と
    の間に形成される塗液溜まりの形状を検出し、検出結果
    に基づいて塗布条件を制御することを特徴とする塗布方
    法。
  2. 【請求項2】 塗液溜まりのウェブ幅方向に延びる形状
    線を検出する、請求項1に記載の塗布方法。
  3. 【請求項3】 形状線100mmあたり2mmを超える
    変動があったときに、塗布条件を制御する、請求項2に
    記載の塗布方法。
  4. 【請求項4】 ウェブの進行方向に対する形状線の乱れ
    を検出し、形状線100mmあたり2mmを超える変動
    があったときに、塗布条件を制御する、請求項2に記載
    の塗布方法。
  5. 【請求項5】 連続して走行するウェブに塗液を所定厚
    みに塗布する塗布ヘッドとウェブ表面との間に形成され
    る塗液溜まりの形状を検出する手段を有することを特徴
    とする塗布装置。
  6. 【請求項6】 前記検出手段による検出結果に基づいて
    塗布条件を制御する手段を有する、請求項5に記載の塗
    布装置。
  7. 【請求項7】 前記検出手段が、ウェブ幅方向に走査可
    能に設けられている、請求項5または6に記載の塗布装
    置。
  8. 【請求項8】 前記検出手段が、塗液溜まりのウェブ幅
    方向に延びる形状線を検出する手段からなる、請求項5
    〜7のいずれかに記載の塗布装置。
  9. 【請求項9】 前記検出手段が、撮像手段と画像処理装
    置を備えている、請求項5〜8のいずれかに記載の塗布
    装置。
  10. 【請求項10】 メタリングバー方式の装置からなる、
    請求項5〜9のいずれかに記載の塗布装置。
  11. 【請求項11】 ダイコータ方式の装置からなる、請求
    項5〜9のいずれかに記載の塗布装置。
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