JP2008006322A - 塗工状態検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通常の乾燥設備を使用せず、急速停止により必要最小限の評価サンプルを湿潤または乾燥状態で評価することができ、しかも、全体としての小型化を達成する。
【解決手段】 長尺の被塗工基材を巻き出す巻き出し装置２と、被塗工基材に塗工液を塗布する塗工ヘッド１と、被塗工基材を巻き取る巻き取り装置３とを有する装置において、被塗工基材の巻き取り前に、被塗工基材に塗布された塗工液を掻き取る掻き取り手段４を含んでいる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、塗工ヘッドを用いて被塗工基材に塗工液を塗布した状態の検査を行うための装置に関する。

従来から、被塗工基材に塗工液を塗布する装置は広い分野で実用化されている。

そして、塗工装置は、用途、適用分野に応じて、塗工方法、および塗工条件が適宜選定される。

ここで、選定した塗工方法、および塗工条件が適正であることを検出するために、実際に塗工液を塗布し、塗工状態の検査を行うことが必要であり、このような検査を行うための装置も実用化されている。

このような塗工状態検査装置は、巻き出し工程、塗工工程、乾燥工程、および巻き取り工程を含み、数百ｍ〜数千ｍの長さにわたって連続的に塗工液を塗布する装置と、スライドテーブルに長さが数ｍの被塗工基材を固定し、塗工液を塗布する装置（特許文献１参照）とに大別される。

巻き出し工程、塗工工程、乾燥工程、および巻き取り工程を含む塗工状態検査装置は、実際の塗工装置における被塗工基材搬送速度（例えば、数百ｍ／ｍｉｎ）と等しい被塗工基材搬送速度を実現しようとすれば、被塗工基材搬送速度に見合う長さの乾燥装置が必要になり、全体として著しく大型化するとともに、検査に用いる被塗工基材の量、および塗工液の量が多くなり、著しいコストアップを招いてしまう。また、乾燥装置を短くすれば、乾燥能力が低下するため、塗工状態検査装置の被塗工基材搬送速度を実際の塗工装置における被塗工基材搬送速度よりも低く設定しなければならず、所望の塗工方法、および塗工条件が適正であることを検出することができない。

特許文献１に記載された塗工状態検査装置は、枚葉塗工装置であり、被塗工基材に対する塗工液の塗布は、十分な平面度を維持したテーブル搬送による被塗工基材の搬送を行いながら達成される。ここで、テーブルの平面度、強度を維持するために、テーブルの重量は重くなり、この結果、達成できる搬送速度は最大で３０ｍ／ｍｉｎ〜４０ｍ／ｍｉｎとなるのであるから、所望の塗工方法、および塗工条件が適正であることを検出することはできない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、塗工状態検査装置の被塗工基材搬送速度を実際の塗工装置における被塗工基材搬送速度と等しく設定した状態での塗工状態の検査を達成することができ、しかも、全体としての小型化を達成することができる塗工状態検査装置を提供することを目的としている。

請求項１の塗工状態検査装置は、長尺の被塗工基材を巻き出し、被塗工基材に塗工ヘッドを用いて塗工液を塗布し、その後、被塗工基材を巻き取るように構成した装置において、被塗工基材の巻き取り前に、被塗工基材に塗布された塗工液を掻き取る掻き取り手段を含むものである。

請求項２の塗工状態検査装置は、前記装置として、連続乾燥炉による連続乾燥を行うことなく、塗工液が塗布された被塗工基材を案内するものを採用し、前記掻き取り手段として、湿潤状態のままの塗工液を掻き取るものを採用するものである。

請求項３の塗工状態検査装置は、所望の塗布条件で塗布手段により塗工液が塗布された被塗工基材の部分が掻き取り手段に到達する前に被塗工基材を停止させる停止手段をさらに含むものである。

請求項４の塗工状態検査装置は、被塗工基材の搬送速度を３０ｍ／ｍｉｎ〜５００ｍ／ｍｉｎに設定し、巻き出しから巻き取りまでの被塗工基材搬送距離を２ｍ〜２０ｍに設定したものである。

請求項５の塗工状態検査装置は、被塗工基材の搬送が停止された後に、塗工液が塗布された被塗工基材を取り出すことなく塗工厚み、塗工幅、塗工欠点を検査する検査手段をさらに含むものである。

請求項６の塗工状態検査装置は、被塗工基材の搬送が停止された後に、取り出しを所望する箇所の塗工液を乾燥する乾燥手段をさらに含むものである。

請求項７の塗工状態検査装置は、前記装置として、複数個の搬送ローラーを含み、全ての搬送ローラーは駆動力が伝達されるものを採用するものである。

請求項８の塗工状態検査装置は、前記停止手段として、機械的制動装置を含むものを採用するものである。

請求項１の塗工状態検査装置は、塗工状態検査装置の被塗工基材搬送速度を実際の塗工装置における被塗工基材搬送速度（例えば、数百ｍ／ｍｉｎ）と等しく設定した状態での塗工状態の検査を達成することができ、しかも、全体としての小型化を達成することができ、さらに、塗工液を掻き取り手段により掻き取るので、塗工液を一箇所で収集することができ、塗工液の飛散を防止することができ、さらにまた、被塗工基材巻き取り手段での塗工液巻き込みがなく、被塗工基材搬送の蛇行を防止することができるという特有の効果を奏する。

請求項２の塗工状態検査装置は、塗工液の飛散を一層確実に防止することができ、しかも、塗工液を再利用して塗工液の消費量を少なくし、コストダウンを達成することができるという特有の効果を奏する。

請求項３の塗工状態検査装置は、停止状態における測定などを達成することができるという特有の効果を奏する。

請求項４の塗工状態検査装置は、塗工状態検査装置の被塗工基材搬送速度を実際の塗工装置における被塗工基材搬送速度（３０ｍ／ｍｉｎ〜５００ｍ／ｍｉｎ）と等しく設定した状態での塗工状態の検査を達成することができ、しかも、全体としての小型化を達成することができるという特有の効果を奏する。

請求項５の塗工状態検査装置は、塗工厚み、塗工幅、塗工欠点を検査することができる。

請求項６の塗工状態検査装置は、塗工液を乾燥させることにより、塗工液が流れ落ちることなく所望箇所を取り出すことができ、ひいては実際の塗工製品の検査を達成することができるという特有の効果を奏する。

請求項７の塗工状態検査装置は、何れの搬送ローラーも所望の塗工条件下において追従し、加速、制動の精度を高めることができるという特有の効果を奏する。

請求項８の塗工状態検査装置は、簡単、迅速、かつ確実に被塗工基材を停止させることができるという特有の効果を奏する。

以下、添付図面を参照して、本発明の塗工状態検査装置の実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の塗工状態検査装置の一実施形態を示す概略図である。

この塗工状態検査装置は、長尺の被塗工基材を巻き出す巻き出し装置２と、被塗工基材に塗工液を塗布する塗工ヘッド１と、巻き出された被塗工基材を案内する案内装置と、被塗工基材を巻き取る巻き取り装置３と、巻き取り装置３による被塗工基材の巻き取り前に、被塗工基材に塗布された塗工液を掻き取る掻き取り装置４と、被塗工基材の搬送が停止された後に、取り出しを所望する箇所の塗工液を乾燥する乾燥装置５と、被塗工基材への塗工液の塗布状態を検査する検査装置６と、被塗工基材を所定の搬送速度にまで加速する加速装置（図示せず）と、所定の搬送速度に達した被塗工基材に塗工液が塗布された部分が巻き取り装置３により巻き取られる前（より具体的には、塗布された塗工液が搬送ローラーに接触する前、または、掻き取り装置４により塗工液が掻き取られる前）に被塗工基材の搬送を停止させる停止装置（図示せず）と、塗工ヘッド１に対する塗工液の供給を行うポンプ、被塗工基材に対する塗工ヘッド１の相対位置を設定する相対位置設定機構、前記加速装置、および前記停止装置などを制御するコントローラ（図示せず）とを含んでいる。

前記案内装置は複数個の搬送ローラー７を含んでおり、全ての搬送ローラー７は駆動力が伝達されるものである。ただし、他の構成の案内装置を採用することが可能である。ここで、案内装置による被塗工基材の走行長さ（巻き出し装置２から巻き取り装置３までの被塗工基材の走行長さ）は、２ｍ〜２０ｍに設定される。そして、塗工状態検査装置の全長は、例えば、１ｍ〜１０ｍに設定される。

前記掻き取り装置４は、例えば、金属製、樹脂製などのブレードを被塗工基材に押し付けることによって、被塗工基材に塗布された塗工液を掻き取るものであるから、塗工液を一箇所で回収することができ、塗工液が散乱してしまうという不都合の発生を未然に防止することができる。

前記乾燥装置５は、熱風吹き付け、赤外線照射などを行って塗工液を乾燥させるものである。ただし、他の構成の乾燥装置を採用することが可能である。そして、何れの場合であっても、被塗工基材の搬送を停止させた状態で塗工液を乾燥させるのであるから、被塗工基材を搬送させながら塗工液を乾燥させる乾燥装置と比較して乾燥装置５を大幅に小型化することができる。

前記検査装置６は、光学的に塗工厚み、塗工幅、塗工欠点を検査するものである。ただし、他の構成の検査装置を採用することが可能である。

前記加速装置としては、インバータにより駆動されるモータが例示できるが、他の構成の加速装置を採用することが可能である。

前記停止装置としては、機械的制動装置が例示できるが、他の構成の制動装置を採用することが可能である。

上記の構成の塗工状態検査装置の作用を、図２のフローチャート、および図３のタイムチャートを参照して説明する。

ステップＳＰ１において、被塗工基材の搬送運転を行い、ステップＳＰ２において、塗工ヘッド１に塗工液を供給するためのポンプの運転を開始し、ステップＳＰ３において、塗工ヘッド１を被塗工基材に接近させて塗工液の塗布を開始し、ステップＳＰ４において、塗工面が良好であるか否かを判定する（具体的には、例えば、塗工面の平滑性、および塗布欠落の有無を目視検査して、これらが良好か否かを判定する）。

なお、ステップＳＰ１における処理は、被塗工基材の搬送速度が所定の速度になるまで加速処理を行うこと（具体的には、例えば、３０秒以内に所定の速度になるように加速処理を行うこと）、およびその後は所定の速度を維持することを含んでいる。また、所定の速度としては、例えば、３０ｍ／ｍｉｎ〜５００ｍ／ｍｉｎが例示できる。

ステップＳＰ４において塗工面が良好でないと判定された場合には、ステップＳＰ５において、塗工ヘッド１を退避させ、ステップＳＰ６において、塗工ヘッド１に塗工液を供給するためのポンプの運転を停止し、ステップＳＰ７において、被塗工基材の搬送を停止し、再びステップＳＰ１の処理を行う。なお、ステップＳＰ７の処理が行われた後、ステップＳＰ１の処理が行われるまでの間に塗工条件の変更処理が行われる。

ステップＳＰ４において塗工面が良好であると判定された場合には、ステップＳＰ８において、塗工ヘッド１を退避させ、ステップＳＰ９において、塗工ヘッド１に塗工液を供給するためのポンプの運転を停止し、ステップＳＰ１０において、被塗工基材の搬送を停止し、ステップＳＰ１１において、乾燥装置５によって、被塗工基材に塗布された塗工液を局所的に乾燥させ、ステップＳＰ１２において、所望の塗工厚み精度が実現されているか否かを判定する。

なお、ステップＳＰ１０における被塗工基材の搬送の停止は、塗工ヘッド１の退避前に塗布された塗工液の部分が検査装置６の位置で停止するように、機械式制動装置などの停止装置により急制動を行うことにより達成される。

ステップＳＰ１２において所望の塗工厚み精度が実現されていないと判定された場合には、再びステップＳＰ１の処理を行う。なお、ステップＳＰ１２の判定が行われた後、ステップＳＰ１の処理が行われるまでの間に塗工条件の変更処理が行われる。

ステップＳＰ１２において所望の塗工厚み精度が実現されていると判定された場合には、そのまま一連の処理を終了する。

図３は被塗工基材の搬送速度、ポンプ速度、および塗工ヘッド位置の経時変化を示すタイムチャートである。

低速開始タイミングにおいて加速処理を行うことによって、低速の所定速度まで被塗工基材の搬送速度を加速し、その後、高速開始タイミングまで低速の所定速度を維持する。そして、高速開始タイミングにおいて加速処理を行うことによって、高速の所定速度まで被塗工基材の搬送速度を加速し、その後、急停止タイミングまで高速の所定速度を維持する。また、急停止タイミングにおいて機械式制動装置などの停止装置により急制動処理を行うことによって、被塗工基材を迅速に停止させる。ここで、案内装置の全ての搬送ローラー７に駆動力が伝達されることが好ましく、制動時に搬送ローラー７が惰性で回転することを未然に阻止することができ、この結果、被塗工基材の制動を高精度に達成することができる。

そして、高速開始タイミングより少し前のタイミングにおいてポンプの動作を開始させ、ポンプ速度（塗工ヘッド１に塗工液を供給する量）を所定速度まで加速し、その後、急停止タイミングまでそのポンプ速度を維持する。また、急停止タイミングにおいてポンプ速度が減速され、ポンプが停止される。

また、被塗工基材の搬送速度が高速の所定速度に維持されている任意のタイミングにおいて、塗工ヘッド１は前進され（被塗工基材に向かって移動され）、その後、急停止タイミングまでその前進状態を維持する。また、急停止タイミングにおいて塗工ヘッド１は後退され、被塗工基材に対する塗工液の塗布が停止される。

したがって、被塗工基材の搬送速度を高速の所定速度まで加速した状態において塗工ヘッド１を前進させて塗工液の塗布を開始し、次いで、急制動処理を行うことによって、被塗工基材を迅速に停止させることができる。

ここで、高速の所定速度を実際の塗工装置における被塗工基材の搬送速度と等しく設定することによって、実際の塗工条件と等しい条件での塗工液の塗布を達成することができる。

そして、塗工液が塗布された部分が検査装置６に正対する所定位置で停止するように急制動を行うことによって、塗工状態検査装置を全体として小型化することができる。

図３のタイムチャートでは、被塗工基材の搬送速度として、低速の所定速度および高速の所定速度が示されている。そして、何れかの所定速度を選択可能としている。ただし、高速の所定速度のみが選択可能であってもよい。

また、急停止のみが示されているが、通常の停止と急停止とを選択することが可能である。

さらに、ポンプは、塗工状態検査装置の運転中において、任意のタイミングで運転開始／停止の切り替えを行うことが可能であり、急停止時にのみ強制的に停止されることが好ましい。

さらに、塗工ヘッド１は、塗工状態検査装置の運転中において、任意のタイミングで前進／後退の操作を行うことが可能であり、急停止時にのみ強制的に後退されることが好ましい。

また、図２のフローチャート、図３のタイムチャートには示されていないが、塗工液が塗布された被塗工基材を塗工状態検査装置から取り出す場合には、被塗工基材の搬送を停止させた状態において、乾燥装置５により塗工液を乾燥させればよい。

本発明の塗工状態検査装置の一実施形態を示す概略図である。 図１の塗工状態検査装置の動作を説明するフローチャートである。 被塗工基材の搬送速度、ポンプ速度、および塗工ヘッド位置の経時変化を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ 塗工ヘッド
２ 巻き出し装置
３ 巻き取り装置
４ 掻き取り装置
５ 乾燥装置
６ 検査装置
７ 搬送ローラー

Claims (8)

1. 長尺の被塗工基材を巻き出し、被塗工基材に塗工ヘッドを用いて塗工液を塗布し、その後、被塗工基材を巻き取るように構成した装置において、
   被塗工基材の巻き取り前に、被塗工基材に塗布された塗工液を掻き取る掻き取り手段（４）を含むことを特徴とする塗工状態検査装置。
2. 前記装置は、連続乾燥炉による連続乾燥を行うことなく、塗工液が塗布された被塗工基材を案内するものであり、前記掻き取り手段（４）は、湿潤状態のままの塗工液を掻き取るものである請求項１に記載の塗工状態検査装置。
3. 所望の塗布条件で塗工液が塗布された被塗工基材の部分が掻き取り手段（４）に到達する前に被塗工基材を停止させる停止手段をさらに含む請求項１または請求項２に記載の塗工状態検査装置。
4. 被塗工基材の搬送速度が３０ｍ／ｍｉｎ〜５００ｍ／ｍｉｎであり、巻き出しから巻き取りまでの被塗工基材搬送距離が２ｍ〜２０ｍである請求項１から請求項３の何れかに記載の塗工状態検査装置。
5. 被塗工基材の搬送が停止された後に、塗工液が塗布された被塗工基材を取り出すことなく塗工厚み、塗工幅、塗工欠点を検査する検査手段（６）をさらに含む請求項１から請求項４の何れかに記載の塗工状態検査装置。
6. 被塗工基材の搬送が停止された後に、取り出しを所望する箇所の塗工液を乾燥する乾燥手段（５）をさらに含む請求項１から請求項５の何れかに記載の塗工状態検査装置。
7. 前記装置は、複数個の搬送ローラー（７）を含み、全ての搬送ローラー（７）は駆動力が伝達されるものである請求項１から請求項６の何れかに記載の塗工状態検査装置。
8. 前記停止手段は、機械的制動装置を含む請求項３から請求項７の何れかに記載の塗工状態検査装置。
   
   
   
   
   
   
   
   

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