JP2003236444A - 塗布装置のポンプ設備 - Google Patents
塗布装置のポンプ設備Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】可撓性支持体に塗布する塗布膜の薄層化、厚さ
変動規格の厳格化に対応可能な送液精度を備えた塗布装
置のポンプ設備を提供する。 【解決手段】連続走行する可撓性支持体４０に塗布液１
４を塗布する塗布装置１０において、塗布装置の塗布ヘ
ッド１８に塗布液を供給するための容積回転式又は容積
往復運動式のギヤポンプ９０が台車８４上に設置された
ポンプ設備８０である。台車８４は、不陸地に配された
状態での上下方向の最大撓みが０．３ｍｍ以下となる剛
性を有する。
変動規格の厳格化に対応可能な送液精度を備えた塗布装
置のポンプ設備を提供する。 【解決手段】連続走行する可撓性支持体４０に塗布液１
４を塗布する塗布装置１０において、塗布装置の塗布ヘ
ッド１８に塗布液を供給するための容積回転式又は容積
往復運動式のギヤポンプ９０が台車８４上に設置された
ポンプ設備８０である。台車８４は、不陸地に配された
状態での上下方向の最大撓みが０．３ｍｍ以下となる剛
性を有する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗布装置のポンプ
設備に係り、特に、連続走行する可撓性支持体（以下
「ウエブ」という）に、写真感光液、磁性液、表面保護
層液、下塗液、潤滑液等の塗布液を塗布する塗布装置の
ポンプ設備の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】塗布装置としては、大別すると、連続走
行するウエブに所望の塗布量よりも余分に塗布しておい
てから、後で所望の塗布量に減少させる後計量系の塗布
装置と、連続走行するウエブに、予め所望の塗布量にな
るように計量しておいた塗布液を塗布する前計量系の塗
布装置とがある。後計量系の塗布装置としては、たとえ
ばブレード塗布装置、ロッド塗布装置等があり、前計量
系の塗布装置としてはエクストルージョン塗布装置、カ
ーテン塗布装置等がある。 【０００３】前計量系の塗布装置の中でもエクストルー
ジョン塗布装置は他の塗布装置と比較して高速かつ薄層
の塗布が可能であることから多用されている。エクスト
ルージョン塗布装置の塗布ヘッドに塗布液を送液する方
式の１つとして、引抜き差分方式（特許第２５３０２０
３号公報参照）がある。この引抜き方式は、塗布ヘッド
への給液量と塗布ヘッドからの引抜量の差分を塗布量と
してウエブに塗布するもので、塗布装置に設けた塗布液
の引抜き系に引抜きポンプを配設し、供給ポンプで塗布
ヘッドに供給した塗布液の一部を引抜きポンプで引抜く
方式である。 【０００４】別の送液方式としては、閉鎖還流方式（特
許第３０４１７４１号公報参照）がある。この閉鎖還流
方式は、閉鎖還流系に還流引抜きポンプ１台を設け、塗
布ヘッドへの塗布液の給液と引抜きを行うもので、閉鎖
還流系に塗布液を定量給液し、給液分を塗布量として塗
布する方式である。 【０００５】そして、前計量系の塗布装置は、予め所望
の塗布量になるように計量することが必要であることか
ら、ポンプの送液精度が要求され、塗布液を一定量送液
するのに適した容積回転式又は容積往復運動式のポンプ
が使用されている。 【０００６】ところで、近年、ウエブに磁性液を塗布し
て製造される磁気記録テープ等の磁気記録媒体は、放送
用やコンピュータ用として急速に容量、記録密度が向上
しており、記録を司る磁気層が一層薄い厚さ規格になっ
ているとともに、厚さ変動に対する厚さ変動規格も厳し
くなってきている。 【０００７】ところが、厚さ規格が薄くなればなるほ
ど、また厚さ変動規格が厳しくなればなるほど、従来の
容積回転式又は容積往復運動式ポンプの送液精度では、
これらの規格を満たすことができないという問題があ
る。この結果、ポンプの送液精度が十分でないために得
られた塗布膜の厚さが規格よりも厚くなったり、ポンプ
の脈動による塗布ムラ等の塗布欠陥が発生する。 【０００８】特に、上記の引抜き差分方式のエクストル
ージョン型の塗布装置は、供給と引抜きの２台のポンプ
を使用するため、厚さ変動はポンプ２台分の合計とな
り、送液精度のよいポンプが一層要求される。 【０００９】このような背景から、ポンプ自体の送液精
度を上げるべく、本願出願人により特願２００１−１９
６９９８号の提案がなされている。この出願は、フライ
ホイールを使用してポンプの送液精度を上げる構成を採
用するものである。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポンプ
自体の送液精度を上げても、実際の運用上不具合を生じ
ることが多く見られた。すなわち、ポンプは通常は台車
上に設置されたポンプ設備として工程内で移動されるこ
とが多い。この際、ポンプ設備を配する場所が必ずしも
平坦な敷地とは限らず、往々にして凹凸のある敷地（い
わゆる不陸地）であることが多い。この場合、台車が撓
んだり、ねじれたりして、その結果ポンプの駆動軸とモ
ータ等の動力源の軸との間に軸ずれ（芯ズレ）を生じ、
その結果、ポンプの送液精度が劣ることとなる。 【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、塗布膜の薄層化、厚さ変動規格の厳格化に対
応可能な送液精度を備えた塗布装置のポンプ設備を提供
することを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、連続走行する可撓性支持体に塗布液を塗布
する塗布装置において、前記塗布装置の塗布ヘッドに塗
布液を供給するための容積回転式又は容積往復運動式の
ポンプが台車上に設置されたポンプ設備であって、前記
台車は、不陸地に配された状態での上下方向の最大撓み
が０．３ｍｍ以下となる剛性を有することを特徴とす
る。 【００１３】本発明によれば、いわゆる不陸地（凹凸の
ある敷地）にポンプ設備を配しても、台車が充分な剛性
を有することより、撓んだり、ねじれたりすることはな
く、、ポンプの駆動軸とモータ等の動力源の軸との間に
軸ずれも生じない。したがって、ポンプの送液精度は、
塗布膜の薄層化、厚さ変動規格の厳格化に対応可能であ
る。 【００１４】本発明は、塗布装置全般に適用できるが、
特に、連続走行する可撓性支持体に、予め所望の塗布量
になるように計量した塗布液を塗布する前計量系の塗布
装置において、効果が顕著に現れる。 【００１５】通常、台車は平面形状が長方形をなし、下
面の４隅近傍にキャスターが設けられるのが一般的であ
る。このような台車をいわゆる不陸地に配した場合、台
車に充分な剛性があれば、３箇所のキャスターのみ接地
し、残りの１箇所のキャスターは浮くこととなる。 【００１６】これに対し、台車に充分な剛性がなけれ
ば、３箇所のキャスターは上記と同様に接地し、台車が
撓むことにより残りの１箇所のキャスターも浮かず接地
することとなる。 【００１７】なお、本発明において、台車の対角位置に
ある２箇所のキャスターのみ接地するような極端な不陸
地における場合は考慮しないものとする。このような極
端な不陸地に対応する剛性の台車とすることは事実上困
難であり、また、このような剛性の台車とする実益もな
いからである。 【００１８】また、台車の３箇所にキャスターを配する
構成、たとえば、台車の平面形状が長方形をなしている
場合、長方形の一方の短辺の両端と他方の短辺の中央に
キャスターを配する構成であれば、台車を不陸地に配し
た場合の不具合は生じないが、通常はこのような構成が
採られる例は少ない。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る塗布装置のポンプ設備の好ましい実施の形態につい
て詳説する。図１は、本発明のポンプ設備を組み込んだ
前計量系の塗布装置の実施の形態であり、引抜き差分方
式の送液系を備えた場合の全体構成図である。 【００２０】図１に示されるように、引抜き差分方式の
塗布装置１０は、供給系１６と引抜き系２０とで構成さ
れ、ストックタンク１２内に貯蔵されている塗布液１４
が、供給系１６により塗布ヘッド１８に供給され、これ
と同時に塗布ヘッド１８に供給された塗布液１４の一部
が引抜き系２０により引き抜かれる。 【００２１】供給系１６は、ストックタンク１２と塗布
ヘッド１８のポケット部２２の入口２２Ａとを繋ぐ供給
配管２４を有し、供給配管２４にはストックタンク１２
側から順に、給液ポンプ２６、塗布液１４を濾過するフ
ィルタ２５、供給流量を測定する流量計２８が設けられ
る。そして、供給用制御器３０が流量計２８からの流量
検知信号に基づいて給液ポンプ２６を制御するように構
成される。これにより、塗布ヘッド１８への塗布液の供
給量が制御される。 【００２２】引抜き系２０は、塗布ヘッド１８のポケッ
ト部２２の出口２２Ｂとを繋ぐ引抜き配管３２を有し、
引抜き配管３２には塗布ヘッド１８側から順に、引抜き
ポンプ３４と引抜き流量を測定する流量計３６が配設さ
れる。また、引抜き用制御器３８が流量計３６からの流
量検知信号に基づいて引抜きポンプ３４を制御するよう
に構成される。これにより、塗布ヘッド１８からの塗布
液の引抜き量を制御することができる。 【００２３】塗布ヘッド１８は、エクストルージョン用
の塗布ヘッド、カーテン塗布用の塗布ヘッド等の前計量
系用の塗布ヘッドを用いることができるが、ここでは、
エクストルージョン型の塗布ヘッドで２層同時塗布する
例で説明する。 【００２４】図２に示されるように、塗布ヘッド１８に
は、その内部にウエブ４０の幅方向に平行な筒状の２本
のポケット部２２、２２が形成され、ポケット部２２の
入口２２Ａに供給配管２４が接続され、ポケット部２２
の出口２２Ｂに引抜き配管３２が接続されている。各ポ
ケット部２２は、塗布幅に略等しく形成された各スリッ
ト４６、４６を介して、塗布ヘッド１８のエッジ面２９
に形成された各スリット先端４６Ａ、４６Ａに連通され
る。 【００２５】一方、塗布液１４が塗布されるウエブ４０
は、塗布ヘッド１８を挟んだ上流側と下流側とが図示し
ない一対のガイドローラに装架されており、このガイド
ローラによりウエブ４０が塗布ヘッド１８のエッジ面２
９に近接された状態で連続走行する。 【００２６】そして、塗布時には、給液ポンプ２６によ
り塗布ヘッド１８のポケット部２２に塗布液１４が供給
されるとともに、同時にポケット部２２の塗布液１４の
一部が引抜きポンプ３４で引抜かれながら、給液ポンプ
２６の吐出側圧力によりスリット先端４６Ａから所望量
の塗布液が吐出される。これにより、塗布ヘッド１８へ
の給液量と塗布ヘッド１８からの引抜き量の差分が塗布
量としてウエブ４０に塗布される。 【００２７】図３及び図４は、給液ポンプ２６及び引抜
きポンプ３４として用いた本発明の容積回転式及び容積
往復移動式のポンプ設備の全体構成図である。 【００２８】図３は、ポンプ設備８０としてギヤポンプ
ユニットを使用した例である。ポンプ設備８０は、下面
の４隅近傍にキャスター８２を備えた台車８４上に、モ
ータ８６、減速機８８、カップリング８９、ギヤポンプ
９０を一体的に搭載したポンプユニットとして構成され
る。 【００２９】図４は、ポンプ設備９２としてプランジャ
ポンプユニットを使用した例である。ポンプ設備９２
は、下面の４隅近傍にキャスター８２を備えた台車８４
上に、モータ８６、減速機８８、カップリング８９、プ
ランジャポンプ９４を一体的に搭載したポンプユニット
として構成される。なお、フライホイール１０６につい
ては後述する。 【００３０】ギヤポンプ９０は、図５（ａ）、（ｂ）に
２連式の例で示されるように、ケーシング９６内のギヤ
室９８に駆動軸１０８に支持された駆動ギヤ１００と従
動軸１１０に支持された従動ギヤ１０２とが収納され
る。駆動軸１０８は、減速機８８からの回転軸とカップ
リング８９により結合されており、この芯ズレ量が大き
いと、脈動は大きくなる。 【００３１】ケーシング９６内のフライホイール室１０
４には、フライホイール１０６が収納されており、この
フライホイール１０６は駆動軸１０８に支持されてい
る。フライホイール１０６は、図３に示されるように、
減速機８８よりもモータ８６側のカップリング８９とモ
ータ８６との間に設けられてもよい。 【００３２】上記の構成により、モータ８６を駆動する
と、駆動ギヤ１００と従動ギヤ１０２とが歯合して回転
し、吸込口１１２から塗布液１４を吸い込んで吐出口１
１４から吐出する。 【００３３】なお、本発明においてフライホイール１０
６は必須の構成要件ではない。ただし、駆動軸１０８の
慣性モーメントをフライホイール１０６により大きくす
ることができる。このフライホイール１０６の作用によ
り、ギヤポンプ９０の負荷変動に抗して駆動軸１０８の
回転速度が一定になるので、ギヤポンプ９０に負荷変動
が生じてもモータ８６の回転に速度変動が生じにくくな
る。これにより、吐出口１１４から吐出する塗布液１４
の吐出量を一定にできるとともに、脈動が生じにくくで
きる。 【００３４】プランジャポンプ９４は、図６に示される
ように、シリンダ１１５内を往復運動するプランジャ１
１７の基端部と、モータ８６の駆動力が伝達される駆動
軸１１６に支持された回転円板１１８の外周部とがロッ
ド１２０を介してそれぞれピン１２２、１２２で連結さ
れる。 【００３５】また、モータ８６からの駆動力が伝達され
る駆動軸１１６にフライホイール１０６が支持される。
フライホイール１０６は、図４に示されるように、減速
機８８よりモータ８６側のカップリング８９とモータ８
６との間で設けてもよい。これにより、モータ８６の回
転運動は回転円板１１８とロッド１２０とによるクラン
ク機構によりプランジャ１１７の往復運動に変換され
る。 【００３６】そして、プランジャ１１７が矢印Ａ方向に
移動したときに吸込弁１２４が開き排出弁１２６が閉じ
て吸込口１２７からシリンダ１１５内に塗布液１４が吸
い込まれ、プランジャ１１７が矢印Ｂ方向に移動したと
きに排出弁１２６が開き吸込弁１２４が閉じて塗布液１
４が吐出口１２８から吐出されるとともに、駆動軸１１
６の慣性モーメントをフライホイール１０６により大き
くすることができる。 【００３７】このフライホイール１０６の作用により、
プランジャポンプ９４の負荷変動に抗して駆動軸１１６
の回転速度が一定になるので、プランジャポンプ９４に
負荷変動が生じてもモータ８６の回転に速度変動が生じ
ない。これにより、吐出口１２８から吐出する塗布液の
吐出量を一定にできるとともに、脈動を生じにくくでき
る。 【００３８】次に、図３及び図４に示される台車８４に
ついて説明する。先にギヤポンプ９０の説明をした際
に、駆動軸１０８と回転軸との芯ズレ量が大きいと、脈
動が大きくなる旨を説明したが、この現象は他の軸同士
の間でも当てはまり、また、プランジャポンプ９４にお
いても同様に当てはまる。 【００３９】したがって、軸同士の芯ズレ量を極小とす
ることが、良好な塗布膜を得る上で重要である。ところ
が、予め軸同士の芯ズレ量を極小とする調整を実施して
あっても、台車８４が撓んだり、ねじれたりして芯ズレ
を生じることとなる。そのためには、台車８４に所定の
値以上の剛性を与えておく必要がある。 【００４０】具体的には、台車８４が不陸地に配された
状態での上下方向の最大撓みが０．３ｍｍ以下となる剛
性を有する必要があることが経験的に確認された。こ
の、剛性を所定の値以上とするためには、撓みに対して
は断面二次モーメントを大きくすればよく、ねじりに対
しては断面二次極モーメントを大きくすればよい。 【００４１】通常、台車８４は、構造用鋼材又はステン
レス鋼等よりなるチャンネル材又はアングル材等を溶接
等により組み合わせて構成される例が多いが、この場合
に、断面二次モーメント及び／又は断面二次極モーメン
トを大きくする構成とすればよい。 【００４２】以上、本発明に係る塗布装置のポンプ設備
の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施
形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り
得る。たとえば、本実施形態においては、前計量系の塗
布装置について説明したが、後計量系の塗布装置に適用
する構成も採り得る。 【００４３】 【実施例】本発明の塗布装置のポンプ設備の実施の態様
と従来の塗布装置のポンプ設備との比較を行った。ウェ
ブ４０として、５５０ｍｍ幅、厚さ９μｍのポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用した。 【００４４】塗布液１４として、塗料液Ａ（上層）と塗
料液Ｂ（下層）を使用し、二層塗りとした。ウェブ４０
の走行速度を３００ｍ／分、塗布液１４の供給量を塗料
液Ａ（上層）は２ｍｌ／ｍ2 、塗料液Ｂ（下層）は１０
ｍｌ／ｍ2 とし、同一条件で塗布開始動作を１０回繰り
返して行い塗布膜の段ムラ等を評価した。塗料液Ａ（上
層）及び塗料液Ｂ（下層）の配合を以下に記す。 【００４５】塗料液Ａ 強磁性金属微粉末： １００部 塩化ビニル共重合体 ＭＲ１００（日本ゼオン社製）： １２部 ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡社製）： ３部 αアルミナ ＨＩＴ５５（住友化学社製）： １０部 カーボンブラック ＃５５（旭カーボン社製）： ５部 フェニルホスホン酸： ３部 ブチルステアレート： １０部 ブトキシエチルステアレート： ５部 イソヘキサデシルステアレート： ３部 ステアリン酸： ２部 メチルエチルケトン： １００部 シクロヘキサン： １００部 塗料液Ｂ 非磁性粉末 ＴｉＯ2 結晶性ルチル： ８０部 平均一次粒子径０．０３５μｍ、ＢＥＴ法による比表面
積４０ｍ2 ／ｇ ＰＨ７、ＴｉＯ2 含有量９０％以上 ＤＢＰ吸油量２７〜３８ｇ／１００ｇ 表面処理剤Ａｌ2 Ｏ3 ８重量％ カーボンブラック コンダクテックスＳＣ−Ｕ （コロンビアンカーボン社製）： ２０部 塩化ビニル共重合体 ＭＲ１１０（日本ゼオン社製）： １２部 ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡社製）： ５部 フェニルホスホン酸： ４部 ブチルステアレート： １部 ステアリン酸： ３部 メチルエチルケトン／シクロヘキサン （８／２混合溶剤）： ２００部 結果を以下の表１及び表２に示す。 【００４６】なお、下層（塗料液Ｂ）の塗布は、実施
例、比較例のいずれにおいても、ギヤポンプを使用して
行い、このときの不陸量、台車の撓みは、ともに０．０
５ｍｍの条件に固定した。したがって、表１及び表２に
示される結果は、上層（塗料液Ａ）の塗布によるもので
ある。 【００４７】表１は不陸量が１ｍｍの場合での比較結果
であり、表２は不陸量が１ｍｍ以下の比較的小さい場合
での比較結果である。 【００４８】 【表１】 【００４９】 【表２】 各表の各例のうち、例１〜例６までは本発明のポンプ設
備による実施例であり、例７及び例８は従来のポンプ設
備による比較例である。ポンプとしては、本発明のポン
プ設備においてはギヤポンプ（例１〜例３）とプランジ
ャポンプ（例４〜例６）を使用し、比較例では例７でギ
ヤポンプを、例８でプランジャポンプを使用した。実施
例、比較例のいずれのポンプ設備の台車も、平面形状が
６００×１４００ｍｍの長方形であった。 【００５０】接地場所の不陸量は、ストレートエッジ
（真直度の出たセラミックスバー）と隙間ゲージにより
測定した。接地場所の測定は、縦、横、斜め（対角）方
向の測定を行い、最大値を不陸量とした。台車の撓み
は、台車４隅の上部をレーザ式の変位センサにより測定
することにより行った。 【００５１】長手方向の厚さ変動は、ＶＳＭ（膜厚測定
装置）により測定した。塗布膜の段ムラの評価は、目視
による官能検査とし、○：良好、△：一部不良、×：不
良、でランク分けした。 【００５２】不陸量が１ｍｍの状態でなされた表１に示
される結果によれば、本発明の実施例（例１〜例６）で
は、いずれも台車の撓みが０．３ｍｍ以下であり、ま
た、長手方向の厚さ変動は４％以下であり、塗布膜の段
ムラの評価は良好又は一部不良であった。これに対し、
比較例（例７及び例８）では、台車の撓みが０．３ｍｍ
以上である０．４ｍｍであり、また、長手方向の厚さ変
動は６％であり、塗布膜の段ムラの評価は不良であっ
た。 【００５３】また、不陸量が比較的小さい状態でなされ
た表２に示される結果によれば、本発明の実施例（例１
〜例６）では、いずれも台車の撓みが０．３ｍｍ以下で
あり、また、長手方向の厚さ変動は４％以下であり、塗
布膜の段ムラの評価は良好又は一部不良であった。これ
に対し、比較例（例７及び例８）では、台車の撓みが
０．３ｍｍ以上である０．４ｍｍであり、また、長手方
向の厚さ変動は６％であり、塗布膜の段ムラの評価は不
良であった。 【００５４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗布装置
のポンプ設備によれば、可撓性支持体に塗布する塗布膜
の薄層化、厚さ変動規格の厳格化に対応可能な送液精度
を備えた塗布装置のポンプ設備を提供することができ
る。 【００５５】これにより、塗布膜の厚さがウエット厚さ
が３ｍｌ／ｍ2 以下の極めて薄い場合でも、厚さ分布の
小さな塗布膜を塗布することができる。
設備に係り、特に、連続走行する可撓性支持体（以下
「ウエブ」という）に、写真感光液、磁性液、表面保護
層液、下塗液、潤滑液等の塗布液を塗布する塗布装置の
ポンプ設備の改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】塗布装置としては、大別すると、連続走
行するウエブに所望の塗布量よりも余分に塗布しておい
てから、後で所望の塗布量に減少させる後計量系の塗布
装置と、連続走行するウエブに、予め所望の塗布量にな
るように計量しておいた塗布液を塗布する前計量系の塗
布装置とがある。後計量系の塗布装置としては、たとえ
ばブレード塗布装置、ロッド塗布装置等があり、前計量
系の塗布装置としてはエクストルージョン塗布装置、カ
ーテン塗布装置等がある。 【０００３】前計量系の塗布装置の中でもエクストルー
ジョン塗布装置は他の塗布装置と比較して高速かつ薄層
の塗布が可能であることから多用されている。エクスト
ルージョン塗布装置の塗布ヘッドに塗布液を送液する方
式の１つとして、引抜き差分方式（特許第２５３０２０
３号公報参照）がある。この引抜き方式は、塗布ヘッド
への給液量と塗布ヘッドからの引抜量の差分を塗布量と
してウエブに塗布するもので、塗布装置に設けた塗布液
の引抜き系に引抜きポンプを配設し、供給ポンプで塗布
ヘッドに供給した塗布液の一部を引抜きポンプで引抜く
方式である。 【０００４】別の送液方式としては、閉鎖還流方式（特
許第３０４１７４１号公報参照）がある。この閉鎖還流
方式は、閉鎖還流系に還流引抜きポンプ１台を設け、塗
布ヘッドへの塗布液の給液と引抜きを行うもので、閉鎖
還流系に塗布液を定量給液し、給液分を塗布量として塗
布する方式である。 【０００５】そして、前計量系の塗布装置は、予め所望
の塗布量になるように計量することが必要であることか
ら、ポンプの送液精度が要求され、塗布液を一定量送液
するのに適した容積回転式又は容積往復運動式のポンプ
が使用されている。 【０００６】ところで、近年、ウエブに磁性液を塗布し
て製造される磁気記録テープ等の磁気記録媒体は、放送
用やコンピュータ用として急速に容量、記録密度が向上
しており、記録を司る磁気層が一層薄い厚さ規格になっ
ているとともに、厚さ変動に対する厚さ変動規格も厳し
くなってきている。 【０００７】ところが、厚さ規格が薄くなればなるほ
ど、また厚さ変動規格が厳しくなればなるほど、従来の
容積回転式又は容積往復運動式ポンプの送液精度では、
これらの規格を満たすことができないという問題があ
る。この結果、ポンプの送液精度が十分でないために得
られた塗布膜の厚さが規格よりも厚くなったり、ポンプ
の脈動による塗布ムラ等の塗布欠陥が発生する。 【０００８】特に、上記の引抜き差分方式のエクストル
ージョン型の塗布装置は、供給と引抜きの２台のポンプ
を使用するため、厚さ変動はポンプ２台分の合計とな
り、送液精度のよいポンプが一層要求される。 【０００９】このような背景から、ポンプ自体の送液精
度を上げるべく、本願出願人により特願２００１−１９
６９９８号の提案がなされている。この出願は、フライ
ホイールを使用してポンプの送液精度を上げる構成を採
用するものである。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポンプ
自体の送液精度を上げても、実際の運用上不具合を生じ
ることが多く見られた。すなわち、ポンプは通常は台車
上に設置されたポンプ設備として工程内で移動されるこ
とが多い。この際、ポンプ設備を配する場所が必ずしも
平坦な敷地とは限らず、往々にして凹凸のある敷地（い
わゆる不陸地）であることが多い。この場合、台車が撓
んだり、ねじれたりして、その結果ポンプの駆動軸とモ
ータ等の動力源の軸との間に軸ずれ（芯ズレ）を生じ、
その結果、ポンプの送液精度が劣ることとなる。 【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、塗布膜の薄層化、厚さ変動規格の厳格化に対
応可能な送液精度を備えた塗布装置のポンプ設備を提供
することを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、連続走行する可撓性支持体に塗布液を塗布
する塗布装置において、前記塗布装置の塗布ヘッドに塗
布液を供給するための容積回転式又は容積往復運動式の
ポンプが台車上に設置されたポンプ設備であって、前記
台車は、不陸地に配された状態での上下方向の最大撓み
が０．３ｍｍ以下となる剛性を有することを特徴とす
る。 【００１３】本発明によれば、いわゆる不陸地（凹凸の
ある敷地）にポンプ設備を配しても、台車が充分な剛性
を有することより、撓んだり、ねじれたりすることはな
く、、ポンプの駆動軸とモータ等の動力源の軸との間に
軸ずれも生じない。したがって、ポンプの送液精度は、
塗布膜の薄層化、厚さ変動規格の厳格化に対応可能であ
る。 【００１４】本発明は、塗布装置全般に適用できるが、
特に、連続走行する可撓性支持体に、予め所望の塗布量
になるように計量した塗布液を塗布する前計量系の塗布
装置において、効果が顕著に現れる。 【００１５】通常、台車は平面形状が長方形をなし、下
面の４隅近傍にキャスターが設けられるのが一般的であ
る。このような台車をいわゆる不陸地に配した場合、台
車に充分な剛性があれば、３箇所のキャスターのみ接地
し、残りの１箇所のキャスターは浮くこととなる。 【００１６】これに対し、台車に充分な剛性がなけれ
ば、３箇所のキャスターは上記と同様に接地し、台車が
撓むことにより残りの１箇所のキャスターも浮かず接地
することとなる。 【００１７】なお、本発明において、台車の対角位置に
ある２箇所のキャスターのみ接地するような極端な不陸
地における場合は考慮しないものとする。このような極
端な不陸地に対応する剛性の台車とすることは事実上困
難であり、また、このような剛性の台車とする実益もな
いからである。 【００１８】また、台車の３箇所にキャスターを配する
構成、たとえば、台車の平面形状が長方形をなしている
場合、長方形の一方の短辺の両端と他方の短辺の中央に
キャスターを配する構成であれば、台車を不陸地に配し
た場合の不具合は生じないが、通常はこのような構成が
採られる例は少ない。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る塗布装置のポンプ設備の好ましい実施の形態につい
て詳説する。図１は、本発明のポンプ設備を組み込んだ
前計量系の塗布装置の実施の形態であり、引抜き差分方
式の送液系を備えた場合の全体構成図である。 【００２０】図１に示されるように、引抜き差分方式の
塗布装置１０は、供給系１６と引抜き系２０とで構成さ
れ、ストックタンク１２内に貯蔵されている塗布液１４
が、供給系１６により塗布ヘッド１８に供給され、これ
と同時に塗布ヘッド１８に供給された塗布液１４の一部
が引抜き系２０により引き抜かれる。 【００２１】供給系１６は、ストックタンク１２と塗布
ヘッド１８のポケット部２２の入口２２Ａとを繋ぐ供給
配管２４を有し、供給配管２４にはストックタンク１２
側から順に、給液ポンプ２６、塗布液１４を濾過するフ
ィルタ２５、供給流量を測定する流量計２８が設けられ
る。そして、供給用制御器３０が流量計２８からの流量
検知信号に基づいて給液ポンプ２６を制御するように構
成される。これにより、塗布ヘッド１８への塗布液の供
給量が制御される。 【００２２】引抜き系２０は、塗布ヘッド１８のポケッ
ト部２２の出口２２Ｂとを繋ぐ引抜き配管３２を有し、
引抜き配管３２には塗布ヘッド１８側から順に、引抜き
ポンプ３４と引抜き流量を測定する流量計３６が配設さ
れる。また、引抜き用制御器３８が流量計３６からの流
量検知信号に基づいて引抜きポンプ３４を制御するよう
に構成される。これにより、塗布ヘッド１８からの塗布
液の引抜き量を制御することができる。 【００２３】塗布ヘッド１８は、エクストルージョン用
の塗布ヘッド、カーテン塗布用の塗布ヘッド等の前計量
系用の塗布ヘッドを用いることができるが、ここでは、
エクストルージョン型の塗布ヘッドで２層同時塗布する
例で説明する。 【００２４】図２に示されるように、塗布ヘッド１８に
は、その内部にウエブ４０の幅方向に平行な筒状の２本
のポケット部２２、２２が形成され、ポケット部２２の
入口２２Ａに供給配管２４が接続され、ポケット部２２
の出口２２Ｂに引抜き配管３２が接続されている。各ポ
ケット部２２は、塗布幅に略等しく形成された各スリッ
ト４６、４６を介して、塗布ヘッド１８のエッジ面２９
に形成された各スリット先端４６Ａ、４６Ａに連通され
る。 【００２５】一方、塗布液１４が塗布されるウエブ４０
は、塗布ヘッド１８を挟んだ上流側と下流側とが図示し
ない一対のガイドローラに装架されており、このガイド
ローラによりウエブ４０が塗布ヘッド１８のエッジ面２
９に近接された状態で連続走行する。 【００２６】そして、塗布時には、給液ポンプ２６によ
り塗布ヘッド１８のポケット部２２に塗布液１４が供給
されるとともに、同時にポケット部２２の塗布液１４の
一部が引抜きポンプ３４で引抜かれながら、給液ポンプ
２６の吐出側圧力によりスリット先端４６Ａから所望量
の塗布液が吐出される。これにより、塗布ヘッド１８へ
の給液量と塗布ヘッド１８からの引抜き量の差分が塗布
量としてウエブ４０に塗布される。 【００２７】図３及び図４は、給液ポンプ２６及び引抜
きポンプ３４として用いた本発明の容積回転式及び容積
往復移動式のポンプ設備の全体構成図である。 【００２８】図３は、ポンプ設備８０としてギヤポンプ
ユニットを使用した例である。ポンプ設備８０は、下面
の４隅近傍にキャスター８２を備えた台車８４上に、モ
ータ８６、減速機８８、カップリング８９、ギヤポンプ
９０を一体的に搭載したポンプユニットとして構成され
る。 【００２９】図４は、ポンプ設備９２としてプランジャ
ポンプユニットを使用した例である。ポンプ設備９２
は、下面の４隅近傍にキャスター８２を備えた台車８４
上に、モータ８６、減速機８８、カップリング８９、プ
ランジャポンプ９４を一体的に搭載したポンプユニット
として構成される。なお、フライホイール１０６につい
ては後述する。 【００３０】ギヤポンプ９０は、図５（ａ）、（ｂ）に
２連式の例で示されるように、ケーシング９６内のギヤ
室９８に駆動軸１０８に支持された駆動ギヤ１００と従
動軸１１０に支持された従動ギヤ１０２とが収納され
る。駆動軸１０８は、減速機８８からの回転軸とカップ
リング８９により結合されており、この芯ズレ量が大き
いと、脈動は大きくなる。 【００３１】ケーシング９６内のフライホイール室１０
４には、フライホイール１０６が収納されており、この
フライホイール１０６は駆動軸１０８に支持されてい
る。フライホイール１０６は、図３に示されるように、
減速機８８よりもモータ８６側のカップリング８９とモ
ータ８６との間に設けられてもよい。 【００３２】上記の構成により、モータ８６を駆動する
と、駆動ギヤ１００と従動ギヤ１０２とが歯合して回転
し、吸込口１１２から塗布液１４を吸い込んで吐出口１
１４から吐出する。 【００３３】なお、本発明においてフライホイール１０
６は必須の構成要件ではない。ただし、駆動軸１０８の
慣性モーメントをフライホイール１０６により大きくす
ることができる。このフライホイール１０６の作用によ
り、ギヤポンプ９０の負荷変動に抗して駆動軸１０８の
回転速度が一定になるので、ギヤポンプ９０に負荷変動
が生じてもモータ８６の回転に速度変動が生じにくくな
る。これにより、吐出口１１４から吐出する塗布液１４
の吐出量を一定にできるとともに、脈動が生じにくくで
きる。 【００３４】プランジャポンプ９４は、図６に示される
ように、シリンダ１１５内を往復運動するプランジャ１
１７の基端部と、モータ８６の駆動力が伝達される駆動
軸１１６に支持された回転円板１１８の外周部とがロッ
ド１２０を介してそれぞれピン１２２、１２２で連結さ
れる。 【００３５】また、モータ８６からの駆動力が伝達され
る駆動軸１１６にフライホイール１０６が支持される。
フライホイール１０６は、図４に示されるように、減速
機８８よりモータ８６側のカップリング８９とモータ８
６との間で設けてもよい。これにより、モータ８６の回
転運動は回転円板１１８とロッド１２０とによるクラン
ク機構によりプランジャ１１７の往復運動に変換され
る。 【００３６】そして、プランジャ１１７が矢印Ａ方向に
移動したときに吸込弁１２４が開き排出弁１２６が閉じ
て吸込口１２７からシリンダ１１５内に塗布液１４が吸
い込まれ、プランジャ１１７が矢印Ｂ方向に移動したと
きに排出弁１２６が開き吸込弁１２４が閉じて塗布液１
４が吐出口１２８から吐出されるとともに、駆動軸１１
６の慣性モーメントをフライホイール１０６により大き
くすることができる。 【００３７】このフライホイール１０６の作用により、
プランジャポンプ９４の負荷変動に抗して駆動軸１１６
の回転速度が一定になるので、プランジャポンプ９４に
負荷変動が生じてもモータ８６の回転に速度変動が生じ
ない。これにより、吐出口１２８から吐出する塗布液の
吐出量を一定にできるとともに、脈動を生じにくくでき
る。 【００３８】次に、図３及び図４に示される台車８４に
ついて説明する。先にギヤポンプ９０の説明をした際
に、駆動軸１０８と回転軸との芯ズレ量が大きいと、脈
動が大きくなる旨を説明したが、この現象は他の軸同士
の間でも当てはまり、また、プランジャポンプ９４にお
いても同様に当てはまる。 【００３９】したがって、軸同士の芯ズレ量を極小とす
ることが、良好な塗布膜を得る上で重要である。ところ
が、予め軸同士の芯ズレ量を極小とする調整を実施して
あっても、台車８４が撓んだり、ねじれたりして芯ズレ
を生じることとなる。そのためには、台車８４に所定の
値以上の剛性を与えておく必要がある。 【００４０】具体的には、台車８４が不陸地に配された
状態での上下方向の最大撓みが０．３ｍｍ以下となる剛
性を有する必要があることが経験的に確認された。こ
の、剛性を所定の値以上とするためには、撓みに対して
は断面二次モーメントを大きくすればよく、ねじりに対
しては断面二次極モーメントを大きくすればよい。 【００４１】通常、台車８４は、構造用鋼材又はステン
レス鋼等よりなるチャンネル材又はアングル材等を溶接
等により組み合わせて構成される例が多いが、この場合
に、断面二次モーメント及び／又は断面二次極モーメン
トを大きくする構成とすればよい。 【００４２】以上、本発明に係る塗布装置のポンプ設備
の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施
形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り
得る。たとえば、本実施形態においては、前計量系の塗
布装置について説明したが、後計量系の塗布装置に適用
する構成も採り得る。 【００４３】 【実施例】本発明の塗布装置のポンプ設備の実施の態様
と従来の塗布装置のポンプ設備との比較を行った。ウェ
ブ４０として、５５０ｍｍ幅、厚さ９μｍのポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用した。 【００４４】塗布液１４として、塗料液Ａ（上層）と塗
料液Ｂ（下層）を使用し、二層塗りとした。ウェブ４０
の走行速度を３００ｍ／分、塗布液１４の供給量を塗料
液Ａ（上層）は２ｍｌ／ｍ2 、塗料液Ｂ（下層）は１０
ｍｌ／ｍ2 とし、同一条件で塗布開始動作を１０回繰り
返して行い塗布膜の段ムラ等を評価した。塗料液Ａ（上
層）及び塗料液Ｂ（下層）の配合を以下に記す。 【００４５】塗料液Ａ 強磁性金属微粉末： １００部 塩化ビニル共重合体 ＭＲ１００（日本ゼオン社製）： １２部 ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡社製）： ３部 αアルミナ ＨＩＴ５５（住友化学社製）： １０部 カーボンブラック ＃５５（旭カーボン社製）： ５部 フェニルホスホン酸： ３部 ブチルステアレート： １０部 ブトキシエチルステアレート： ５部 イソヘキサデシルステアレート： ３部 ステアリン酸： ２部 メチルエチルケトン： １００部 シクロヘキサン： １００部 塗料液Ｂ 非磁性粉末 ＴｉＯ2 結晶性ルチル： ８０部 平均一次粒子径０．０３５μｍ、ＢＥＴ法による比表面
積４０ｍ2 ／ｇ ＰＨ７、ＴｉＯ2 含有量９０％以上 ＤＢＰ吸油量２７〜３８ｇ／１００ｇ 表面処理剤Ａｌ2 Ｏ3 ８重量％ カーボンブラック コンダクテックスＳＣ−Ｕ （コロンビアンカーボン社製）： ２０部 塩化ビニル共重合体 ＭＲ１１０（日本ゼオン社製）： １２部 ポリウレタン樹脂 ＵＲ８２００（東洋紡社製）： ５部 フェニルホスホン酸： ４部 ブチルステアレート： １部 ステアリン酸： ３部 メチルエチルケトン／シクロヘキサン （８／２混合溶剤）： ２００部 結果を以下の表１及び表２に示す。 【００４６】なお、下層（塗料液Ｂ）の塗布は、実施
例、比較例のいずれにおいても、ギヤポンプを使用して
行い、このときの不陸量、台車の撓みは、ともに０．０
５ｍｍの条件に固定した。したがって、表１及び表２に
示される結果は、上層（塗料液Ａ）の塗布によるもので
ある。 【００４７】表１は不陸量が１ｍｍの場合での比較結果
であり、表２は不陸量が１ｍｍ以下の比較的小さい場合
での比較結果である。 【００４８】 【表１】 【００４９】 【表２】 各表の各例のうち、例１〜例６までは本発明のポンプ設
備による実施例であり、例７及び例８は従来のポンプ設
備による比較例である。ポンプとしては、本発明のポン
プ設備においてはギヤポンプ（例１〜例３）とプランジ
ャポンプ（例４〜例６）を使用し、比較例では例７でギ
ヤポンプを、例８でプランジャポンプを使用した。実施
例、比較例のいずれのポンプ設備の台車も、平面形状が
６００×１４００ｍｍの長方形であった。 【００５０】接地場所の不陸量は、ストレートエッジ
（真直度の出たセラミックスバー）と隙間ゲージにより
測定した。接地場所の測定は、縦、横、斜め（対角）方
向の測定を行い、最大値を不陸量とした。台車の撓み
は、台車４隅の上部をレーザ式の変位センサにより測定
することにより行った。 【００５１】長手方向の厚さ変動は、ＶＳＭ（膜厚測定
装置）により測定した。塗布膜の段ムラの評価は、目視
による官能検査とし、○：良好、△：一部不良、×：不
良、でランク分けした。 【００５２】不陸量が１ｍｍの状態でなされた表１に示
される結果によれば、本発明の実施例（例１〜例６）で
は、いずれも台車の撓みが０．３ｍｍ以下であり、ま
た、長手方向の厚さ変動は４％以下であり、塗布膜の段
ムラの評価は良好又は一部不良であった。これに対し、
比較例（例７及び例８）では、台車の撓みが０．３ｍｍ
以上である０．４ｍｍであり、また、長手方向の厚さ変
動は６％であり、塗布膜の段ムラの評価は不良であっ
た。 【００５３】また、不陸量が比較的小さい状態でなされ
た表２に示される結果によれば、本発明の実施例（例１
〜例６）では、いずれも台車の撓みが０．３ｍｍ以下で
あり、また、長手方向の厚さ変動は４％以下であり、塗
布膜の段ムラの評価は良好又は一部不良であった。これ
に対し、比較例（例７及び例８）では、台車の撓みが
０．３ｍｍ以上である０．４ｍｍであり、また、長手方
向の厚さ変動は６％であり、塗布膜の段ムラの評価は不
良であった。 【００５４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗布装置
のポンプ設備によれば、可撓性支持体に塗布する塗布膜
の薄層化、厚さ変動規格の厳格化に対応可能な送液精度
を備えた塗布装置のポンプ設備を提供することができ
る。 【００５５】これにより、塗布膜の厚さがウエット厚さ
が３ｍｌ／ｍ2 以下の極めて薄い場合でも、厚さ分布の
小さな塗布膜を塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポンプ設備を組み込んだ引抜き差分方
式の送液系を備えた塗布装置の構成図 【図２】エクストルージョン型の塗布ヘッドを説明する
説明図 【図３】本発明のポンプ設備（ギヤポンプ装置）の全体
構成図 【図４】本発明のポンプ設備（プランジャポンプ装置）
の全体構成図 【図５】本発明のポンプ設備のうちギヤポンプの構成図 【図６】本発明のポンプ設備のうちプランジャポンプの
構成図 【符号の説明】 １０…塗布装置、１２…ストックタンク、１４…塗布
液、１６…供給系、１８…塗布ヘッド、２０…引抜き
系、２２…ポケット部、２６…給液ポンプ、３４…引抜
きポンプ、８０…ポンプ設備（ギヤポンプユニット）、
８２…キャスター、８４…台車、８６…モータ、８８…
減速機、９０…ギヤポンプ、９２…ポンプ設備（プラン
ジャポンプユニット）、９４…プランジャポンプ、９６
…ケーシング、９８…ギヤ室、１００…駆動ギヤ、１０
２…従動ギヤ、１０４…フライホイール室、１０６…フ
ライホイール、１０８…駆動軸、１１０…従動軸、１１
２…吸込口、１１４…吐出口、１１５…シリンダ、１１
６…駆動軸、１１７…プランジャ、１１８…回転円板、
１２０…ロッド、１２２…ピン、１２４…吸込弁、１２
６…排出弁、１２８…吐出口
式の送液系を備えた塗布装置の構成図 【図２】エクストルージョン型の塗布ヘッドを説明する
説明図 【図３】本発明のポンプ設備（ギヤポンプ装置）の全体
構成図 【図４】本発明のポンプ設備（プランジャポンプ装置）
の全体構成図 【図５】本発明のポンプ設備のうちギヤポンプの構成図 【図６】本発明のポンプ設備のうちプランジャポンプの
構成図 【符号の説明】 １０…塗布装置、１２…ストックタンク、１４…塗布
液、１６…供給系、１８…塗布ヘッド、２０…引抜き
系、２２…ポケット部、２６…給液ポンプ、３４…引抜
きポンプ、８０…ポンプ設備（ギヤポンプユニット）、
８２…キャスター、８４…台車、８６…モータ、８８…
減速機、９０…ギヤポンプ、９２…ポンプ設備（プラン
ジャポンプユニット）、９４…プランジャポンプ、９６
…ケーシング、９８…ギヤ室、１００…駆動ギヤ、１０
２…従動ギヤ、１０４…フライホイール室、１０６…フ
ライホイール、１０８…駆動軸、１１０…従動軸、１１
２…吸込口、１１４…吐出口、１１５…シリンダ、１１
６…駆動軸、１１７…プランジャ、１１８…回転円板、
１２０…ロッド、１２２…ピン、１２４…吸込弁、１２
６…排出弁、１２８…吐出口
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H069 AA01 BB02 BB04 CC03 DD15
EE14 EE21
4F041 AA12 AB01 CA02 CA12 CA22
4F042 AA22 BA03 BA14 BA25 CB02
CB24
5D112 CC08
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】連続走行する可撓性支持体に塗布液を塗布
する塗布装置において、 前記塗布装置の塗布ヘッドに塗布液を供給するための容
積回転式又は容積往復運動式のポンプが台車上に設置さ
れたポンプ設備であって、 前記台車は、不陸地に配された状態での上下方向の最大
撓みが０．３ｍｍ以下となる剛性を有することを特徴と
する塗布装置のポンプ設備。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2002037831A JP2003236444A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 塗布装置のポンプ設備 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002037831A JP2003236444A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 塗布装置のポンプ設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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