JP2016219529A - フィルム製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の厚さを有するフィルムを、安定して、且つ安価に製造可能なフィルムの製造装置を提供すること。
【解決手段】フィルム製造装置１０において、複数のロール１２、１４に支持されて連続走行せしめられる金属製エンドレスベルト１６と、スロットダイ２０、及びかかるスロットダイ２０と一体的に設けられ、バックアップロール１２の外周面に当接せしめられている当接部材７８を有し、スロットダイ２０の吐出口が金属製エンドレスベルト１６の表面より所定の間隔にて離間せしめられてなる、金属製エンドレスベルト１６上に液状のフィルム形成材料からなる塗膜２２を形成するための塗工機２４と、金属製エンドレスベルト１６上の塗膜２２を乾燥させ、固体状フィルム２６とするための乾燥炉２８と、金属製エンドレスベルト１６より剥離された固体状フィルム２６を巻取りロール３０によって巻き取る巻取り機３２とを備えて、構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルム製造装置に係り、特に、コンデンサの誘電体等として好適に用いられ得るフィルムを有利に製造可能なフィルム製造装置に関するものである。

従来から、所望の厚さのフィルムを製造する手法の一つとして、樹脂材料を含む溶液を基材上に塗布（塗工）して塗膜を形成し、かかる塗膜を乾燥した後に基材から剥離して、樹脂フィルムを得る手法が知られている。例えば、特開２０１２−９４６０３号公報（特許文献１）においては、フィルム原料液（ＰＶＤＦ溶液）を、基材としてのＰＥＴフィルム上に塗布して塗膜を形成し、その後、乾燥されてフィルム状になった塗膜をＰＥＴ基材フィルムから剥離し、所望の誘電体フィルムを得ることが記載されている。なお、基材としてのＰＥＴフィルムは、誘電体フィルムの使用時に、かかる誘電体フィルムより剥離され、廃棄されることとなる。

一方、そのように基材上に溶液を塗工する方式の一つとして、ダイから溶液を吐出しながら、バックロールに巻き掛けられたベルト状基材の表面に溶液を塗工する方式、所謂スロットダイ方式が知られており、また、そのための装置も種々知られている。そこにおいて、製造されるフィルムの厚さは、形成される塗膜の厚さに依存することとなるのであり、更に、形成される塗膜の厚さは、ダイと基材との間の距離（塗工ギャップ）に依存することとなるのである。

そして、そのような塗工ギャップの調整は、作業者が所定のゲージ等を使用して、ダイと基材との間の距離を直接測定し、マニュアル操作で調整する他、例えば、特開２０１４−１５１３０１号公報（特許文献２）においては、ダイとバックロール又は長尺フィルムとの間の塗工ギャップをレーザ光を用いて非接触で測定すると共に、サーボモータを用いたねじ送り機構によりダイが取り付けられたフレームを駆動して、塗工ギャップを調整する塗工装置が、明らかにされている。

特開２０１２−９４６０３号公報 特開２０１４−１５１３０１号公報

しかしながら、上述せるようなフィルムの製造手法にあっては、何れも、将来的には廃棄される基材が使用されていることに加え、得られたフィルムを使用する際に、基材とフィルムとを剥離せしめる必要があるところから、フィルムの製造及びそのようなフィルムを用いた製品の製造に係るコストが高騰してしまうという問題がある。

また、樹脂製の基材は剛性が低いため、乾燥工程における熱風の風速が制限される等、塗膜の乾燥を効率的に行なうことが困難になるという問題を内在している。更に、そのような樹脂製の基材は熱による変形（膨張乃至は収縮）が大きいため、基材上に形成された塗膜の乾燥工程において熱を加える場合に、基材が蛇行したり、塗膜の寸法が変化したりする等の恐れもある。

更にまた、上記特許文献２に開示の如き構造を有する塗工装置にあっては、塗工ギャップを測定する際の測定誤差や、かかる塗工ギャップを調整する際の機械的な誤差が生じる恐れがあると共に、塗工装置の稼働に伴なう振動やバックロールの傾斜等により、塗工ギャップを一定に維持することが困難となり、その結果、製造されるフィルムの厚さが不安定になってしまうという問題をも内在しているのである。

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、所望の厚さを有するフィルムを、安定して、且つ安価に製造可能なフィルムの製造装置を提供することにある。

そして、本発明にあっては、かかる課題を解決するために、バックアップロールを含む複数のロールに支持されており、それらロール上にて連続走行せしめられる金属製エンドレスベルトと、前記金属製エンドレスベルトの表面に液状のフィルム形成材料を吐出するためのスロットダイと、該スロットダイと一体的に設けられており、前記バックアップロールの外周面に当接せしめられている当接部材とを有しており、該スロットダイの吐出口が前記金属製エンドレスベルトの表面より所定の間隔にて離間せしめられる該スロットダイが配設されてなる、該金属製エンドレスベルト上に液状のフィルム形成材料からなる塗膜を形成するための塗工機と、前記金属製エンドレスベルト上に形成された塗膜を乾燥させ、固体状フィルムとするための乾燥炉と、前記金属製エンドレスベルトより剥離された前記固体状フィルムを、回転駆動する巻取りロールによって巻き取る巻取り機と、を有することを特徴とするフィルム製造装置を、その要旨とするものである。

なお、このような本発明に従うフィルム製造装置の望ましい態様の一つによれば、前記当接部材が弾性部材を介して前記塗工機に組み付けられており、該弾性部材の付勢力によって、前記当接部材が前記バックアップロールに当接せしめられている。

また、本発明に従うフィルム製造装置にあっては、好ましくは、前記金属製エンドレスベルトの走行速度と前記巻取りロールに巻き取られた前記固体状フィルムの量とから、該巻取りロールの回転駆動速度を演算し、かかる演算の結果に基づいて、該巻取りロールの回転駆動速度を変化させる制御手段を更に備えている。

このように、本発明に従うフィルム製造装置にあっては、バックアップロールを含む複数のロールに支持されて連続走行せしめられる金属製エンドレスベルト上に、液状のフィルム形成材料からなる塗膜を形成して、かかる塗膜を乾燥させることにより固体状フィルムが得られるところから、将来的に廃棄される基材が不要であると共に、得られた固体状フィルムをそのような基材から剥離することなく、直接使用することが出来るため、フィルムの製造及び得られたフィルムを用いた製品の製造に係るコストを有利に低減することが可能となるのである。

しかも、金属製エンドレスベルトは剛性に優れていることから、塗膜の乾燥工程における熱風の風速を十分に上げることが出来、以て、塗膜の乾燥を効率的に行なうことが可能になる。更に、金属製エンドレスベルトは熱による変形が小さいため、かかる金属製エンドレスベルト上に形成された塗膜の乾燥工程において熱を加えた場合に、金属製エンドレスベルトが蛇行したり、塗膜の寸法が変化したりすることを、有利に回避することが出来る利点もある。

また、金属製エンドレスベルト上に液状のフィルム形成材料からなる塗膜を形成するための塗工機が、金属製エンドレスベルトの表面に液状のフィルム形成材料を吐出するためのスロットダイと、かかるスロットダイと一体的に設けられており、バックアップロールの外周面に当接せしめられている当接部材とを有しており、スロットダイの吐出口が金属製エンドレスベルトの表面より所定の間隔にて離間せしめられるようにスロットダイが配設されてなるところから、塗工ギャップを一定に維持することが可能となっているのであり、以て、所望の厚さを有するフィルムを安定して製造することが出来ることとなるのである。

本発明に従うフィルム製造装置の一例を示す側面部分断面説明図である。 図１におけるＡ−Ａ断面拡大説明図である。 図１におけるＢ方向矢視拡大部分断面説明図である。 図３におけるＤ−Ｄ断面説明図である。 図１に示されるフィルム製造装置における、巻取りロールの回転駆動速度について説明するための側面概略部分説明図である。 図１におけるＣ部拡大説明図である。 図１に示されるフィルム製造装置において、バックアップロールが傾斜した状態について示す、図３に対応する平面説明図である。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の代表的な実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。

先ず、図１には、本発明に従うフィルム製造装置の一例が、側面視の形態で示されている。そこにおいて、フィルム製造装置１０は、バックアップロール１２及び従動ロール１４上にて連続走行せしめられる金属製エンドレスベルト１６（以下、単にエンドレスベルト１６とも称する）と、液状のフィルム形成材料（１８）を吐出するためのスロットダイ２０を有し、エンドレスベルト１６上に液状のフィルム形成材料（１８）からなる塗膜２２を形成するための塗工機２４と、エンドレスベルト１６上に形成された塗膜２２を乾燥させ、固体状フィルム２６（以下、単にフィルム２６とも称する）とするための乾燥炉２８と、エンドレスベルト１６より剥離されたフィルム２６を巻取りロール３０によって巻き取る巻取り機３２と、を有しており、それらが架台３４上の所定位置に配設されて構成されている。更に、フィルム製造装置１０は、制御手段としてのコントローラ３６を有しており、かかるコントローラ３６が、バックアップロール１２及び巻取りロール３０を回転駆動せしめるための駆動モータ３８及び４０のそれぞれに接続されている。

具体的には、バックアップロール１２は、所定の幅方向（図１における紙面垂直方向）寸法を有する円柱状形状を呈し、駆動モータ３８によって所望の回転速度で回転駆動せしめられる。また、従動ロール１４は、バックアップロール１２と同等の幅方向寸法を有する円柱状形状を呈すると共に、バックアップロール１２に対して水平方向（図１における左右方向）に所定距離、離間した位置に配置されており、且つその回転中心軸が、バックアップロール１２の回転中心軸と平行になるように、自由回転可能に支持されている。そして、それらバックアップロール１２及び従動ロール１４にエンドレスベルト１６が巻き掛けられており、バックアップロール１２の回転駆動によって、かかるエンドレスベルト１６が、バックアップロール１２と従動ロール１４との間で連続的に走行せしめられるようになっている。なお、以下、本実施形態においては、特に断らない限り、「幅方向」とは図１における紙面垂直方向を指し、また「水平方向」とは図１における左右方向を指し、更に「上下方向」とは図１における上下方向を指すものとする。

ここで、従動ロール１４は、その幅方向両側に配設された２つ（図１においては１つのみ図示）のシリンダ４２によって挟持されている。各シリンダ４２は、それぞれ、水平方向（バックアップロール１２と従動ロール１４との対向方向）に伸縮可能なものであり、かかるシリンダ４２の伸縮動作によって、従動ロール１４が、バックアップロール１４に対して接近又は離隔移動される。そのような従動ロール１４の移動によって、バックアップロール１２及び従動ロール１４にて支持されているエンドレスベルト１６に掛かるテンション（張力）の大きさを調節することが出来る。

また、それら２つのシリンダ４２の伸縮動作により、エンドレスベルト１６の幅方向の位置のズレ、所謂蛇行を修正することも可能である。即ち、図示しないセンサ等の公知の手段によって、エンドレスベルト１６の蛇行を検知した場合に、各シリンダ４２をそれぞれ適切に伸縮動作させて、従動ロール１４を傾斜させることにより、エンドレスベルト１６の蛇行を修正することが出来るのである。

上述のようにして、バックアップロール１２及び従動ロール１４に支持されて連続走行せしめられるエンドレスベルト１６は、バックアップロール１２及び従動ロール１４の幅よりも小さい一定の幅方向寸法を備えると共に、その全長に亘って継ぎ目が存在しない無端ベルトであって、ここでは、表面が所望の表面粗さとなるように鏡面処理された金属製の無端ベルトが用いられている。なお、そのようなエンドレスベルトを構成する金属材料としては、公知の各種の金属材料、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル等を用いることが出来る。本実施形態においては、剛性や耐傷性に優れ、且つ熱伝導率が低いところから、エンドレスベルト１６はステンレスにて構成されている。

また、エンドレスベルト１６の表面側には、製造されたフィルム２６をスムーズに剥離させることを目的として、所定の離型処理が施されている。そのような離型処理には、従来から公知の各種の離型剤が用いられる。用いられ得る離型剤としては、例えば、シリコン系離型剤、フッ素系離型剤、パラフィンワックス、リン酸エステル類、脂肪酸誘導体、グリコール、タルク、及びマイカ、等を挙げることが出来る。なお、これらの離型剤は、単独で用いられていてもよく、二種以上が併用されていてもよい。これらの離型剤の中でも、高温でも溶け出し難く耐久性に優れるという点から、本発明においてはフッ素系離型剤が好ましく用いられる。

なお、本実施形態のエンドレスベルト１６においては、図２に概略的に示されるように、上述したような離型剤を用いた離型処理により形成される離型剤膜４４が、所定の接着層４６を介して、エンドレスベルト１６の金属部分４８の表面側に形成されている。そのような接着層４６は、金属材料及び離型剤（有機材料）の両方に対して接着性を発揮する特殊な材料、例えば、シランカップリング剤からなっている。即ち、エンドレスベルト１６の金属部分４８上に接着層４６を形成することで、エンドレスベルト１６における離型剤膜４４の耐久性が向上せしめられている。

そして、フィルム製造装置１０においては、エンドレスベルト１６上に液状のフィルム形成材料１８からなる塗膜２２を形成するための塗工機２４が配設されている。以下に、図３及び図４に基づいて、塗工機２４の構造を詳細に説明する。

先ず、図３及び図４に示されているように、塗工機２４は、バックアップロール１２にて支持されたエンドレスベルト１６の表面と対向して配置されるスロットダイ２０を有している。図３に示されるように、スロットダイ２０は、エンドレスベルト１６の幅よりも小さい幅方向寸法を備え、その先端側（エンドレスベルト１６と対向する側）の端部が、エンドレスベルト１６の表面より所定の間隔（塗工ギャップ）：ｄ１にて離間せしめられるように、配設されている。そして、図４に示されるように、かかるスロットダイ２０の先端部位には、スロットダイ２０の幅方向略全長に亘って、スロットダイ２０の先端面に開口する吐出口５０が形成されており、そのような吐出口５０から吐出される液状のフィルム形成材料１８によって、バックアップロール１２にて支持されたエンドレスベルト１６の表面（離型剤膜４４）上に、所望のフィルム２６に対応した厚さ及び幅を有する塗膜２２が形成される。

ここで用いられている液状のフィルム形成材料は、目的とするフィルムを構成する合成樹脂材料としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を所定の溶媒に溶解乃至分散せしめてなる溶液である。なお、フィルム形成材料としては、これに限定されるものではなく、例えば、目的とするフィルムに応じた従来より公知の種々のフィルム形成材料が、適宜に選択されて、使用される。そのようなフィルム形成材料１８は、図示しないフィルム形成材料供給機構により、適宜、スロットダイ２０に供給され、エンドレスベルト１６の表面に向かって、吐出口５０から吐出されることとなる。

そのようなスロットダイ２０は、図４に示されるように、第一可動プレート５２（以下、単に第一プレート５２とも称する）上に固定されたダイ架台５４上に、固設されている。また、第一プレート５２上には、水平方向に貫通する雌ネジ孔５６が形成された調整ブロック５８が固設されている。更に、第一プレート５２の下面には、水平方向に直線的に延びる３本（図４においては１本のみ図示）の凹溝６０が形成されている。

そして、第一プレート５２の下側には、回転プレート６２が配設されており、かかる回転プレート６２の上面の第一プレート５２の凹溝６０、６０、６０に対応する位置には、水平方向に直線的に延びる３本（図４においては１本のみ図示）のガイドレール６４が形成されている。即ち、第一プレート５２の凹溝６０、６０、６０と回転プレート６２のガイドレール６４、６４、６４とが、それぞれ互いに嵌合された状態で、第一プレート５２が回転プレート６２上に載置されている。

また、回転プレート６２上には、調整ボルト６６を回動可能且つ水平方向移動不可能な状態で保持するボルト保持部材６８が固設されており、調整ボルト６６の雄ネジ部７０が、調整ブロック５８の雌ネジ孔５６に螺入されている。かくして、第一プレート５２と回転プレート６２とが、調整ボルト６６を介して一体的に連結されている一方、かかる調整ボルト６６を回動させることによって、所謂ネジ送り機構により、第一プレート５２が、回転プレート６２のガイドレール６４、６４、６４に沿って、回転プレート６２に対して相対的に水平方向に移動可能とされている。

ところで、塗工機２４においては、図３に示されるように、回転プレート６２上における、スロットダイ２０の幅方向両側に、２つの当接ロール支持部材７２、７２が固設されており、それら当接ロール支持部材７２、７２のそれぞれに対して、軸部材７４及び軸受７６を介して、略円盤形状の当接ロール７８が、自由回転可能な状態で取り付けられているのである。また、当接ロール７８、７８の回転中心軸は、バックアップロール１２の回転中心軸と略平行とされており、それら当接ロール７８、７８が、バックアップロール１２の外周面に当接せしめられているのである。これにより、当接ロール７８、７８は、バックアップロール１２に接触した状態で、バックアップロール１２の回転駆動に伴なって回転せしめられるようになっている。

また、スロットダイ２０の吐出口５０は、当接ロール７８、７８のバックアップロール１２との接触部分を繋いだ直線と平行になるように配設されている。即ち、２つの当接ロール７８、７８とバックアップロール１２の外周面との接触部分にて挟まれたスロットダイ２０の吐出口５０が、バックアップロール１２の表面及びかかるバックアップロール１２に支持されたエンドレスベルト１６の表面と平行となるようにして、スロットダイ２０が配設されているのである。

さらに、ここでは、スロットダイ２０の吐出口５０が、当接ロール７８、７８のバックアップロール１２との接触部分（外周面）よりも所定の距離：ｄ２だけ、バックアップロール１２と離隔した位置に配設されている。なお、上述したように、第一プレート５２と回転プレート６２とが調整ボルト６６を介して一体的に連結された状態において、第一プレート５２上に固設されたスロットダイ２０と、回転プレート６２上に水平方向に移動不可能とされた当接ロール７８、７８とは、相対的に変位しないようになっている。

従って、図３に示されるように、スロットダイ２０の吐出口５０とエンドレスベルト１６の表面との距離（塗工ギャップ）：ｄ１は、当接ロール７８、７８のバックアップロール１２との接触部分とスロットダイ２０の吐出口５０との距離：ｄ２から、エンドレスベルト１６の厚さ：ｔを引いた値となる。これにより、２個の当接ロール７８、７８が、バックアップロール１２の外周面に当接せしめられた状態において、スロットダイ２０の吐出口５０が、それら２個の当接ロール７８、７８のバックアップロール１２との当接部位にて挟まれたエンドレスベルト１６の表面に対して、所定の塗工ギャップ：ｄ１だけ離間して配設されるようになっているのである。

そして、図４に示されるように、回転プレート６２の下面には、円穴状の凹所８０が形成されている。また、回転プレート６２の下側には、第二移動プレート８２（以下、第二プレート８２とも称する）が配設されており、かかる第二プレート８２の上面の回転プレート６２の凹所８０に対応する位置には、短円柱形状の凸部８４が形成されている。ここでは、回転プレート６２の凹所８０と第二プレート８２の凸部８４が、ベアリング８６を介して互いに嵌合された状態で、回転プレート６２が第二プレート８２上に載置されている。これにより、回転プレート６２が、第二プレート８２に対して、相対的に回転可能とされている。

また、第二プレート８２の下面には、水平方向に直線的に延びる３本（図４においては１本のみ図示）の凹溝８８が形成されており、第二プレート８２の下側には、第三可動プレート９０（以下、第三プレート９０とも称する）が配設されている。かかる第三プレート９０の上面の第二プレート８２の凹溝８８、８８、８８に対応する位置には、水平方向に直線的に延びる３本（図４においては１本のみ図示）のガイドレール９２が形成されている。即ち、第二プレート８２の凹溝８８、８８、８８と第三プレート９０のガイドレール９２、９２、９２が、それぞれ互いに嵌合された状態で、第二プレート８２が第三プレート９０上に載置されており、第二プレート８２は、第三プレート９０のガイドレール９２、９２、９２に沿って、第三プレート９０に対して、相対的に水平方向に移動可能とされている。

ここで、図３に示されるように、第三プレート９０上には、第二プレート８２上に固設された当接ロール支持部材７２、７２と水平方向で対向する位置に、圧縮コイルばね保持部材（以下、単にばね保持部材とも称する）９４、９４が固設されている。それらばね保持部材９４、９４には、それぞれ、圧縮コイルばね９６が、その中心にガイド棒９８が挿通された状態で保持されており、それら圧縮コイルばね９６、９６の先端部が、当接ロール保持部材７２、７２に当接されている。

また、圧縮コイルばね９６、９６は、それぞれ、ばね保持部材９４と当接ロール支持部材７２との間で、所定の量だけ圧縮された状態で配設されており、当接ロール支持部材７２、７２が、圧縮コイルばね９６、９６によって、バックアップロール１２側に押圧されている。即ち、当接ロール支持部材７２、７２に対して、圧縮コイルばね９６、９６から、バックアップロール１２側への付勢力が及ぼされるようになっており、そのような圧縮コイルばね９６、９６の付勢力によって、当接ロール７８、７８が、バックアップロール１２に当接せしめられているのである。

また、図４に示されるように、第三プレート９０の下面には、水平方向に直線的に延びる３本（図４においては１本のみ図示）の凹溝１００が形成されており、第三プレート９０の下側には、ベースプレート１０２が配設されている。かかるべースプレート１０２の上面の第三プレート９０の凹溝１００、１００、１００に対応する位置には、水平方向に直線的に延びる３本（図４においては１本のみ図示）のガイドレール１０４が形成されている。即ち、第三プレート９０の凹溝１００、１００、１００とベースプレート１０２のガイドレール１０４、１０４、１０４が、それぞれ互いに嵌合された状態で、第三プレート９０がベースプレート１０２上に載置されているのであり、第三プレート９０は、ベースプレート１０２のガイドレール１０４、１０４、１０４に沿って、ベースプレート１０２に対して、相対的に水平方向に移動可能とされている。

そして、ベースプレート１０２上には、水平方向に伸縮動作するシリンダ１０６が固設されており、かかるシリンダ１０６の先端が第三プレート９０に取り付けられている。即ち、このようなシリンダ１０６の伸縮動作により、第三プレート９０が水平方向に移動されるようになっているのである。

上述の如き構造を備える塗工機２４は、以下の様に動作して、所定の位置において配設されることとなる。

先ず、シリンダ１０６が収縮せしめられた状態で、調整ボルト６６を操作して、第一プレート５２を回転プレート６２に対して相対移動させることで、スロットダイ２０の水平方向位置、即ち、当接ロール７８、７８のバックアップロール１２の外周面との接触部分とスロットダイ２０の吐出口５０との距離：ｄ２を調整する。なお、かかる距離：ｄ２は、所望の塗工ギャップ：ｄ１が得られるように、エンドレスベルト１６の厚さ：ｔを考慮して決定される。

次いで、収縮状態にあるシリンダ１０６を伸長動作せしめることにより、ベースプレート１０２のガイドレール１０４、１０４、１０４に沿って、第三プレート９０を水平方向に移動させる。これにより、スロットダイ２０や当接ロール７８、７８を含む第三プレート９０上の構成部材が、第三プレート９０と共に水平方向にバックアップロール１２側へ移動されることとなる。

すると、当接ロール７８、７８とバックアップロール１２の外周面とが当接する。かかる当接により、当接ロール７８、７８と相対的に水平方向移動不可能とされているスロットダイ２０を含む第二プレート８２上の構成部材は、水平方向への移動が停止する。その後、更に、シリンダ１０６を伸長動作せしめることにより、第三プレート９０、及びばね保持部材９４、９４を含む第三プレート９０上に固設された構成部材のみが水平方向に移動する。これにより、第二プレート８２上に固設された当接ロール支持部材７２、７２と、第三プレート９０上に固設されたばね保持部材９４、９４との間に挟まれることとなって、圧縮コイルばね９６、９６が圧縮される。このようにして、当接ロール７８、７８が、圧縮コイルばね９６、９６の付勢力によって、バックアップロール１２に当接せしめられることとなるのである。

かくして、塗工機２４において、スロットダイ２０の吐出口５０が、エンドレスベルト１６の表面より所定の間隔：ｄ１にて離間せしめられた位置に、配設されることとなる。このような状態で、バックアップロール１２の回転駆動を開始すると共に、吐出口５０から液状のフィルム形成材料１８を吐出させることにより、エンドレスベルト１６上に所望の塗膜２２が形成されることとなるのである。

一方、図１に示されるように、そのような塗工機２４の、エンドレスベルト１６の走行方向前方には、エンドレスベルト１６上に形成された塗膜２２を乾燥させるための乾燥炉２８が配設されている。なお、塗工機２４と乾燥炉２８との間には、ある程度の間隔が設けられている。これは、塗工機２４によりフィルム形成材料１８からなる塗膜２２を形成した後、塗膜２２が乾燥炉２８に搬送されるまでの間に、液状のフィルム形成材料１８の流動性により、塗膜２２をエンドレスベルト１６上で平坦化させるためである。このような塗工機２４と乾燥炉２８との間の間隔は、塗膜２２の平坦化が不十分とならない範囲で、且つ乾燥炉２８の熱により塗工機２４においてフィルム形成材料１８が乾燥固化しない範囲で、適宜に定められる。

本実施形態では、乾燥炉２８が、第一乾燥室２８ａ、第二乾燥室２８ｂ、及び第三乾燥室２８ｃという、それぞれに区切られた３つの乾燥室から構成されている。それら第一乃至第三乾燥室２８ａ〜２８ｃは、それぞれ、送風ダクト１０８、２つの赤外線ヒータ１１０、１１０、及び排気ダクト１１２を備えており、各乾燥室２８ａ〜２８ｃ内における塗膜２２の乾燥は、送風ダクト１０８から熱風が吹き付けられると共に、エンドレスベルト１６が赤外線ヒータ１１０、１１０によって加熱されることによって行なわれる。そして、そのような乾燥操作によって蒸発せしめられた溶剤及び吹き付けられた熱風は、排気ダクト１１２から各乾燥室２８ａ〜２８ｃの外部へ排出される。

ここで、各乾燥室２８ａ〜２８ｃ内において送風ダクト１０８から吹き付けられる熱風の風速（設定値）は、エンドレスベルト１６の蛇行が惹起されない範囲であって、塗膜２２の厚さが著しく変化しない範囲で、適宜に設定される。本実施形態においては、乾燥炉２８における塗膜２２の乾燥（溶媒の除去）をより効率的に行なうために、熱風の風速が１００ｍ／ｓ程度という比較的大きな風速とされている。

また、各乾燥室２８ａ〜２８ｃにおける塗膜２２の加熱温度（設定温度）は、塗膜２２を構成するフィルム形成材料１８の熱による劣化が生じない範囲であって、熱収縮により塗膜２２の寸法が著しく変化しない範囲で適宜に設定されることとなるが、ここでは、加熱温度が２００℃程度という比較的高い温度とされている。なお、第一乃至第三乾燥室２８ａ〜２８ｃにおける加熱温度：Ｔａ〜Ｔｃは、何れも、同じ温度に設定されていてもよいが、各乾燥室毎に異なっていてもよい。例えば、それらの加熱温度：Ｔａ〜Ｔｃを、Ｔａ＜Ｔｂ＞Ｔｃとなるように設定することにより、塗膜２２を乾燥炉２８（第一乾燥室２８ａ）へ導入する際や、塗膜２２を乾燥炉２８（第三乾燥室２８ｃ）から送出する際の、乾燥炉２８の外部の温度（室温）との急激な温度変化を避けることが出来る。また、各乾燥室２８ａ〜２８ｃにおける加熱温度：Ｔａ〜Ｔｃや、各乾燥室２８ａ〜２８ｃにおける熱風の供給乃至排気を制御して、各乾燥室２８ａ〜２８ｃ内の溶媒の濃度（ｖｏｌ％）：Ｘａ〜Ｘｃを調整することにより、溶媒をより有利に除去すると共に、防災上の問題を有利に回避することも可能となる。

このようにして、乾燥炉２８において、エンドレスベルト１６上に形成された塗膜２２が乾燥させられることにより、エンドレスベルト１６上に固体状のフィルム２６が形成される。

そして、図１に示されるように、そのような乾燥炉２８の、エンドレスベルト１６の走行方向前方には、エンドレスベルト１６上に形成されたフィルム２６を巻取りロール３０によって巻き取る巻取り機３２が配設されている。なお、乾燥炉２８と巻取り機３２（後述するエキスパンダローラ１１４）との間には、ある程度の間隔が設けられている。これは、乾燥炉２８における塗膜２２の乾燥後に形成されたフィルム２６を、冷却するためである。

そのような巻取り機３２における巻取りロール３０は、バックアップロール１２と、互いに平行な回転軸回りに回転可能に設置されており、駆動モータ４０によって所定の回転駆動速度で回転駆動されるようになっている。これにより、エンドレスベルト１６から剥離されたフィルム２６が、巻取りロール３０の回転駆動に伴なって、巻取りロール３０によって巻き取られるようになっている。

ここで、本実施形態においては、巻取りロール３０の回転駆動速度がコントローラ３６により制御されている。即ち、バックアップロール１２が駆動モータ３８によって一定の速度（角速度）で回転駆動せしめられると、エンドレスベルト１６は、バックアップロール１２の回転速度に対応した速度で連続走行して、フィルム２６がエンドレスベルト１６の走行速度に対応して速度で巻取りロール３０に向かって送り出される。一方、巻取りローラ３０においては、そのようにして送り出されてくるフィルム２６が巻き取られることにより、所謂巻き太りによって、駆動モータ４０の回転駆動速度（角速度：ω）に対する巻取りロール３０の最外周面（巻き取られたフィルム２６）の走行速度が変化する。要するに、図５に示されるように、駆動モータ４０の回転駆動速度：ωが一定だと、巻取り開始直後の巻き取られるフィルム２６（図５において二点鎖線にて示す）の走行速度：Ｖａに対して、ある程度巻き取られた後のフィルム２６の走行速度：Ｖｂが、速くなってしまう（Ｖａ＜Ｖｂ）のである。これにより、フィルム２６の伸びや巻き締まりが生じる恐れがある。

従って、ここでは、コントローラ３６によって、バックアップロール１２の回転駆動速度から算出されるエンドレスベルト１６の走行速度と、巻取りロール３０に巻き取られたフィルム２６の量（巻取りロール３０の最外径）とから、巻取りロール３０の適切な回転駆動速度：ωを演算し、かかる演算の結果に基づいて駆動モータ４０を駆動せしめることにより、フィルム２６の製造中において、巻き取られるフィルム２６の走行速度（Ｖａ乃至はＶｂ）が、常に一定となるように制御されるようになっているのである。

また、巻取り機３２においては、図６に示されるように、エンドレスベルト１６より剥離されたフィルム２６が、巻取りロール３０に巻き取られる前に、エキスパンダローラ１１４に巻き掛けられている。これにより、フィルム２６の製造に伴なう巻取りロール３０の最外径の変化にも関わらず、エンドレスベルト１６からのフィルム２６の剥離角度：θが一定に維持されるようになっている。なお、そのようなエキスパンダローラ１１４の上下方向の位置は、シリンダ１１６の伸縮移動により調整可能となっている。

さらに、エキスパンダローラ１１４には、その幅方向中央部から両端へとフィルム２６の走行方向に向かって左右対称に展開するように所定の溝（図示せず）が設けられており、フィルム２６の幅方向中央から端部に向かって、微小な力が連続して加わるようになっている。これにより、フィルム２６に皺が発生したり、伸びが生じたりすることが、有利に防止され得る。加えて、エキスパンダローラ１１４に導電性を付与せしめることによって、フィルム２６の帯電防止を図ることも可能である。

以上の説明から明らかなように、本実施形態のフィルム製造装置１０においては、バックアップロール１２及び従動ロール１４に支持されて連続走行せしめられる金属製エンドレスベルト１６上に、液状のフィルム形成材料１８からなる塗膜２２を形成して、かかる塗膜２２を乾燥させることにより固体状フィルム２６が得られるものである。このため、従来のフィルム製造装置において必要であった固体状フィルム２６とほぼ同量の、ＰＥＴ製フィルム等からなる基材が不要となるのである。また、形成されたフィルム２６をエンドレスベルト１６から剥離して巻取りロール３０によって巻き取るため、得られたフィルム２６の使用に際しては、巻取りロール３０に巻き取られたフィルム２６をそのまま使用することが可能である。従って、フィルム２６の製造及び得られたフィルム２６を用いた製品の製造に係るコストを有利に低減することが可能となるのである。

しかも、金属製エンドレスベルト１６は剛性に優れるところから、塗膜２２の乾燥工程において、乾燥炉２８内の熱風の風速を十分に上げることが出来る。即ち、そのように熱風の風速を上げても、エンドレスベルト１６の揺動が有利に抑制されるのである。更に、金属製エンドレスベルト１６は熱による変形が小さいため、エンドレスベルト１６上に形成された塗膜２２の乾燥工程において、熱風を吹き付けたり、赤外線ヒータ１１０によって加熱する等して熱を加えても、かかるエンドレスベルト１６の熱変形によって、エンドレスベルト１６が蛇行したり、塗膜２２の寸法が変化したりすることが、有利に回避されることとなる。従って、塗膜２２の乾燥を効率的に行なうことが可能となるのである。

また、エンドレスベルト１６の表面に所定の離型処理が施されているところから、形成されたフィルム２６がエンドレスベルト１６より円滑に剥離されるようになっており、以て、エンドレスベルト１６よりフィルム２６を剥離せしめる際の、フィルム２６の破れや皺の発生が有利に防止される。更に、エンドレスベルト１６においては、離型剤からなる離型剤膜４４が、接着層４６を介して、金属部分４８上に強固に固着されているところから、離型剤膜４４の耐久性が向上させられている。即ち、エンドレスベルト１６を連続走行せしめて、フィルム２６の製造を繰り返し行なっても、離型剤（離型剤膜４４）がエンドレスベルト１６から脱落することが効果的に阻止されるため、長期間に亘って、フィルム２６を円滑に剥離せしめることが出来るのである。

そして、塗工機２４においては、エンドレスベルト１６の表面に液状のフィルム形成材料１８を吐出するためのスロットダイ２０と、かかるスロットダイ２０と一体的に設けられている当接部材としての当接ロール７８、７８とを有しており、そのような当接ロール７８、７８がバックアップロール１２の外周面に当接せしめられている状態で、スロットダイ２０の吐出口５０がエンドレスベルト１６の表面より所定の塗工ギャップ：ｄ１を隔てて離間せしめられるようにスロットダイ２０が配設されている。そのような構成を採用しているところから、塗工ギャップ：ｄ１は一定に維持され、以て、所望の厚さを有するフィルム２６を安定して製造することが出来るのである。

すなわち、ここでは、当接ロール７８、７８が、バックアップロール１２の外周面に当接せしめられて水平方向に変位可能とされていると共に、かかる当接ロール７８、７８とスロットダイ２０とが水平方向に一体的に移動可能とされているところから、スロットダイ２０の吐出口５０とバックアップロール１２に支持されているエンドレスベルト１６の表面との間の水平方向の距離（塗工ギャップ：ｄ１）が、機械的に一定の大きさにて維持されるようになっている。その結果、塗膜２２が、エンドレスベルト１６の表面上に、一定の厚さで形成されることとなり、以て、所望の厚さを有するフィルム２６を有利に安定して製造することが出来るようになっているのである。

また、本実施形態の塗工機２４においては、当接ロール支持部材７２、７２にて支持された当接ロール７８、７８が、それぞれ、圧縮コイルばね９６、９６にてバックアップロール１２側に付勢された状態で、バックアップロール１２に当接せしめられている。従って、当接ロール７８、７８とバックアップロール１２の外周面との当接状態が有利に維持されるようになっている。即ち、バックアップロール１２の表面に凹凸部があっても、かかる凹凸部に追従するように当接ロール７８、７８が水平方向に移動することとなり、スロットダイ２０とエンドレスベルト１６表面との間の塗工ギャップ：ｄ１を、常に一定の大きさに保つことが出来る。そして、それによって、塗膜２２の厚さが変化してしまうようなことが、より効果的に防止され得るのである。

さらに、本実施形態の塗工機２４においては、当接ローラ支持部材７２、７２にて支持された当接ローラ７８、７８が、それぞれ、圧縮コイルばね９６、９６にてバックアップロール１２側に付勢された状態で、当接ローラ支持部材７２、７２が固設されている回転プレート６２が、第二プレート８２に対して、相対的に回動可能とされている。それ故、図７に示されるように、フィルム製造装置１０の稼働に際して、バックアップロール１２の一部が傾斜したり、バックアップロール１２が一時的に傾斜した場合であっても、圧縮コイルばね９６、９６の弾性変形量が、それぞれ増減すると共に、回転プレート６２が第二プレート８２に対して相対的に回転移動することで、２つの当接ロール７８、７８が、何れも、バックアップロール１２の外周面から離間することなく、転動することとなる。

これにより、回転プレート６２に対して、調整ボルト６６を介して連結されている第一プレート５２上に固定的に配設されたスロットダイ２０の傾きが変化させられて、２つの当接ローラ７８、７８のバックアップロール１２との接触部分にて挟まれたスロットダイ２０の吐出口５０と、バックアップロール１２及びエンドレスベルト１６の表面との平行状態が保持される。かくして、スロットダイ２０の吐出口５０の、塗工ギャップ：ｄ１を隔ててのエンドレスベルト１６表面への平行状態が、安定的に維持されることとなるところから、バックアップロール１２が傾斜した場合であっても、塗膜２２を確実に形成することが可能ならしめられるのである。なお、図７においては、本実施形態の塗工機２４の構造の理解を容易とするために、バックアップロール１２の傾斜が誇張された大きさで示されていることが、理解されるべきである。

加えて、従来のフィルム製造装置においては、フィルムの製造に伴なって、所謂巻取りロールの巻き太りが生じることにより、かかる巻取りロールの回転速度とバックアップロールの回転速度（基材の走行速度）との関係が変化して、フィルムの伸びや巻き締まりが生じる恐れがある。これに対し、本実施形態のフィルム製造装置１０においては、バックアップロール１２の回転速度（エンドレスベルト１６の走行速度）と巻取りロール３０に巻き取られたフィルム２６の量とから、巻取りロール３０の適切な回転駆動速度（ω）を演算し、かかる演算の結果に基づいて、巻取りロール３０の回転駆動速度を変化させるようになっているところから、そのようなフィルム２６の伸びや巻き締まりの発生が、効果的に阻止されることとなる。

更にまた、エンドレスベルト１６より剥離されたフィルム２６が、エキスパンダローラ１１４に巻き掛けられていることにより、エンドレスベルト１６からのフィルム２６の剥離角度：θが有利に一定とされているところから、エンドレスベルト１６よりフィルム２６を剥離させるに際して生じる応力が略一定とされ、以て、かかるフィルム２６を安定して巻き取ることが可能となっているのである。

以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。

例えば、バックアップロールの外周面に当接せしめられている当接部材は、例示のように、バックアップロールの回転駆動と共に転動するものに限られず、バックアップロールの外周面に対して摺動可能に当接せしめられるものであってもよい。また、かかる当接部材の形状も、略円盤形状に何等限られるものではない。

さらに、塗工機をバックアップロールに対して接近／離隔移動せしめる機構としては、シリンダ（１０６）に代えて、サーボモータを用いたネジ送り機構等の各種公知の機構を採用することが可能である。

また、スロットダイの形態も例示のものに何等限られず、公知の種々の形態のものが用いられ得る。なお、スロットダイの配設形態も、スロットダイの吐出口がエンドレスベルトと水平方向において対向する形態の他、スロットダイの吐出口がエンドレスベルトと上下方向において対向するように配設されていてもよい。加えて、ダイ架台に対して、スロットダイの吐出口からの溶液や溶媒の液ダレや、スロットダイの下方に配設される構成部材間の異物の挟み込みを防止することを目的として、ダストシールを設けることも出来る。

更にまた、塗工機において、塗工ギャップ（当接部材とスロットダイとの位置関係）を調整するための調整ボルトを、サーボモータ等により駆動するようにしてもよい。これにより、塗工ギャップを遠隔操作にて調整可能として、フィルム製造装置の稼働中に、随時、塗工ギャップを微調整することが可能となる。

また、乾燥炉における塗膜の乾燥方法は、例示の手法に限られず、公知の各種の手法を採用することが出来る。例えば、熱風の吹き付けと赤外線ヒータによる加熱とを併用せず、それら熱風の吹き付け及び赤外線ヒータによる加熱の何れかを単独で行なったり、他の手法と組み合わせて乾燥を行なってもよい。なお、乾燥炉は複数の乾燥室に区切られていなくてもよい。

さらに、乾燥炉にて塗膜を乾燥せしめた後、形成された固体状フィルムを冷却する機構を設けることも可能である。例えば、エンドレスベルト上に形成されたフィルムに対して冷風を吹き付けたり、エンドレスベルトを支持するロール（従動ロール１４）を冷却して、かかるエンドレスベルトを介してフィルムを冷却する機構を設けることが出来る。

なお、フィルム製造装置において使用される巻取り機は、例示のものに限定されず、一般的に使用されているものを用いることも可能である。例えば、定テンション法、定トルク法、テーパーテンション法、内部応力一定のプログラムテンションコントローラ法等を適用した巻取り機を用いて、フィルム巻き取ることも可能である。

その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、そして、そのような実施の態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、何れも、本発明の範疇に属するものであることは、言うまでもないところである。

１０ フィルム製造装置 １２ バックアップロール
１４ 従動ロール １６ 金属製エンドレスベルト
１８ フィルム形成材料 ２０ スロットダイ
２２ 塗膜 ２４ 塗工機
２６ 固体状フィルム ２８ 乾燥炉
３０ 巻取りロール ３２ 巻取り機
３６ コントローラ ３８、４０ 駆動モータ
５０ 吐出口 ７２ 当接ロール支持部材
７８ 当接ロール ９４ 弾性部材保持部材
９６ 圧縮コイルばね １１４ エキスパンダローラ

Claims (3)

1. バックアップロールを含む複数のロールに支持されており、それらロール上にて連続走行せしめられる金属製エンドレスベルトと、
   前記金属製エンドレスベルトの表面に液状のフィルム形成材料を吐出するためのスロットダイと、該スロットダイと一体的に設けられており、前記バックアップロールの外周面に当接せしめられている当接部材とを有しており、該スロットダイの吐出口が前記金属製エンドレスベルトの表面より所定の間隔にて離間せしめられる該スロットダイが配設されてなる、該金属製エンドレスベルト上に液状のフィルム形成材料からなる塗膜を形成するための塗工機と、
   前記金属製エンドレスベルト上に形成された塗膜を乾燥させ、固体状フィルムとするための乾燥炉と、
   前記金属製エンドレスベルトより剥離された前記固体状フィルムを、回転駆動する巻取りロールによって巻き取る巻取り機と、
   を有することを特徴とするフィルム製造装置。
2. 前記当接部材が弾性部材を介して前記塗工機に組み付けられており、該弾性部材の付勢力によって、前記当接部材が前記バックアップロールに当接せしめられている請求項１に記載のフィルム製造装置。
3. 前記金属製エンドレスベルトの走行速度と前記巻取りロールに巻き取られた前記固体状フィルムの量とから、該巻取りロールの回転駆動速度を演算し、かかる演算の結果に基づいて、該巻取りロールの回転駆動速度を変化させる制御手段を更に備える請求項１又は請求項２に記載のフィルム製造装置。
   

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