JP2021102178A - 間欠塗工装置と間欠バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】間欠塗工において塗工部の開始部分と終了部分とが崖状になる間欠塗工装置と、それに用いられる間欠バルブを提供する。【解決手段】走行するウエブＷに、塗工部と未塗工部とを交互に形成して間欠塗工を行うダイ１４と、タンク２８内の塗工液を供給するポンプ３０と、第１流入口１２２と第１吐出口１２０とを有し、第１流入口１２２にポンプ３０が接続され、第１吐出口１２０から塗工液を間欠して吐出する第１バルブ１００と、ダイ１４に設けられた塗工液の供給口２６と第１吐出口１２０の間に接続されたサックバック装置３００とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、間欠塗工装置と、それに用いられる間欠バルブに関するものである。

フィルム、紙、金属箔などのウエブに、走行方向に沿って塗工部と未塗工部をダイによって間欠塗工する間欠塗工装置がある。間欠塗工をするときは、ダイに塗工液を供給する間欠バルブを開閉し、塗工部と未塗工部とを交互に形成している。

特開２０１５−１１２５２０号公報

上記のような間欠塗工装置において、間欠バルブの吐出口の閉状態のときに塗工液の液バックが発生し、また、吐出口の開状態のときに塗工液の押出し不足により、塗工部の開始部分と終了部分とがなだらかな斜面形状になるという問題点があった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、間欠塗工において塗工部の開始部分と終了部分とが崖状になる間欠塗工装置と、それに用いられる間欠バルブを提供することを目的とする。

本発明は、走行するウエブに、塗工液が塗工される塗工部と前記塗工液が塗工されない未塗工部とを交互に形成して間欠塗工を行うダイと、前記塗工液を溜めるタンクと、前記タンク内の前記塗工液を供給するポンプと、第１流入口と第１吐出口とを有し、前記第１流入口に前記ポンプが接続され、前記第１吐出口から前記塗工液を間欠して吐出する第１バルブと、前記ダイに設けられた前記塗工液の供給口と前記第１吐出口の間に接続されたサックバック装置と、前記サックバック装置を制御する制御部と、を有し、前記サックバック装置は、シリンダと、前記シリンダの外周面に開口した前記塗工液の入口と、前記シリンダの前端部に開口した前記塗工液の出口と、前記シリンダ内を往復移動するピストンと、を有し、前記入口が前記第１吐出口に接続され、前記出口が前記供給口に接続され、前記制御部は、前記塗工部の終了位置で前記ピストンを前記出口側から離れる方向に移動させて、前記ダイ内の前記塗工液を前記出口から吸引し、前記塗工部の開始位置で前記ピストンを前記出口側へ近づける方向に移動させて、前記ダイ内に前記塗工液を前記出口から押し出す、間欠塗工装置である。

また、本発明は、走行するウエブに、塗工液が塗工される塗工部と前記塗工液が塗工されない未塗工部とを交互に形成して間欠塗工を行うダイと、前記塗工液を溜めるタンクと、前記タンク内の前記塗工液を供給するポンプとを有した間欠塗工装置における間欠バルブであって、前記間欠バルブは、第１流入口と第１吐出口とを有し、前記第１流入口に前記ポンプが接続され、前記第１吐出口から前記塗工液を間欠して吐出する第１バルブと、第２流入口と第２吐出口とを有し、前記第２流入口に前記ポンプが接続され、前記第２吐出口が、前記タンクに接続された前記第２バルブと、を有し、前記第１バルブは、円筒型の第１弁箱と、前記第１弁箱の外周面に開口した前記第１流入口と、前記第１弁箱の外周面に開口した前記第１吐出口と、前記第１弁箱内で回転する第１回転体と、前記第１回転体を回転させる第１駆動部と、前記第１回転体の外周面に設けられ、前記第１吐出口を閉塞する第１弁体と、を有し、前記第１駆動部で前記第１回転体を回転させて、前記第１弁体を前記第１吐出口の位置に配して前記第１吐出口を閉塞し前記ウエブに前記未塗工部を形成するか、又は、前記第１弁体を前記第１吐出口以外の位置に配して前記第１吐出口を開口し前記ウエブに前記塗工部を形成し、前記第２バルブは、円筒型の第２弁箱と、前記第２弁箱の外周面に開口した前記第２流入口と、前記第２弁箱の外周面に開口した前記第２吐出口と、前記第２弁箱内で回転する第２回転体と、前記第２回転体を回転させる第２駆動部と、前記第２回転体の外周面に設けられ、前記第２吐出口を閉塞する第２弁体と、を有し、前記第２駆動部で前記第２回転体を回転させて、前記第２弁体を前記第２吐出口の位置に配して前記第２吐出口を閉塞し前記塗工液を前記タンクに循環させないか、又は、前記第２弁体を前記第２吐出口以外の位置に配して前記第２吐出口を開口し前記塗工液を前記タンクに循環させ、前記第１弁体が前記第１吐出口を開口しているときは、前記第２弁体が前記第２吐出口を閉塞し、前記第１弁体が前記第１吐出口を閉塞しているときは、前記第２弁体が前記第２吐出口を開口し、前記第１弁箱の外周面の下端部に第１接続口が開口し、前記第１回転体の回転軸が水平になるように前記第１バルブが配され、前記第２弁箱の外周面の上端部に第２接続口が開口し、前記第２回転体の回転軸が水平になるように前記第２バルブが配され、前記第１バルブの下方に前記第２バルブが配され、前記第１接続口と前記第２接続口が接続されている、間欠塗工装置の間欠バルブである。

本発明によれば、塗工部の塗工を終了するときに、サクション装置のピストンを出口側から離れる方向に移動させて、ダイ内部の塗工液をシリンダへ吸引するため、塗工部の終了部分は崖状になる。また、塗工部の塗工を開始するときに、ピストンを出口側へ近づける方向に移動させて、ダイ内部に塗工液をシリンダから押し出すため、塗工部の開始部分が崖状になる。

本発明の実施形態１を示す間欠塗工装置の説明図である。 間欠塗工したウエブの平面図である。 塗工部を塗工しているときの第１バルブと第２バルブの概略説明図である。 未塗工部を形成しているときの第１バルブと第２バルブの概略説明図である。 第１バルブの分解斜視図である。 第１バルブを側面から見た縦断面図である。 図６におけるＡ−Ａ線断面図である。 第１弁体と第１吐出口の位置関係を示す縦断面説明図である。 第１弁体が第１吐出口の位置関係を示す平面説明図である。 第２バルブの分解斜視図である。 第２バルブの側面から見た縦断面図である。 図１０におけるＢ−Ｂ線断面図である。 第２弁体と第２吐出口の位置関係を示す縦断面説明図である。 第２弁体と第２吐出口の位置関係を示す平面説明図である。 サックバック装置の側面図である。 サックバック装置の一部欠載横断面図である。 （ａ）はピストンの移動長と時間の関係を示すグラフであり、（ｂ）は第１バルブの第１吐出口の開度と時間との関係を示すグラフであり、（ｃ）はウエブに形成された塗工部と未塗工部の関係を示す状態図である。

本発明の一実施形態の回転式の第１バルブ１００、第２バルブ２００及びそれを用いた間欠塗工装置１について図１から図１７を参照して説明する。本実施形態の間欠塗工装置１は、ウエブＷに対し走行方向に沿って塗工部４４と未塗工部４６とを交互に塗工するものであり、ウエブＷとしては例えば、フィルム、紙、金属箔、金属網などである。なお、本明細書において「円筒型」とは、「円環型」、「リング型」を含む概念である。本実施形態の間欠塗工装置１について図１〜図１７を参照して説明する。

（１）間欠塗工装置１
間欠塗工装置１について図１と図２を参照して説明する。間欠塗工装置１は、バックアップロール１２、ダイ１４、タンク２８、ポンプ３０、第１バルブ１００、第２バルブ２００、サックバック装置３００を有する。

ウエブＷは、図１に示すように、バックアップロール１２の右周面を下から上に走行している。バックアップロール１２の右側には、塗工液を塗工するためのダイ１４が設けられている。ダイ１４は、上本体１６と下本体１８とこれらに挟まれた不図示のシムよりなり、上本体１６の左側は先端にいくほど狭く三角形に形成されている。下本体１８も左側に行くほど狭く三角形に形成されている。下本体１８の上周面には液溜め部２０が形成されている。この液溜め部２０からダイ１４の先端に向かって、液通路２２が形成されている。すなわち、液通路２２は、上本体１６の下面と下本体１８の上面との間に形成されている。この液通路２２の先端には吐出口２４が形成されている。この吐出口２４は、ウエブＷの幅方向に沿ってスリット状である。液溜め部２０から下本体１８の下面に向かって供給口２６が形成されている。

タンク２８には、塗工液が溜められている。このタンク２８に溜められた塗工液はポンプ３０によって単位時間当たり一定量で圧送される。ポンプ３０から圧送された塗工液は分岐部３２を経て第１分岐管３４と第２分岐管３６に流れる。

第１分岐管３４に供給された塗工液は、間欠バルブである第１バルブ１００に至る。第１バルブ１００は、ウエブＷに塗工部４４を形成する場合には開状態となり、未塗工部４６を形成する場合には閉状態になる。

第１バルブ１００から吐出された塗工液は、サックバック装置３００に流れる。このサックバック装置３００は、ウエブＷに塗工部４４を終了する場合に塗工液の液バックを吸引し、また、塗工部４４の塗工を開始する場合には、吸引した塗工液を押し出す。

第２分岐管３６に供給された塗工液は、第２バルブ２００に至る。第２バルブ２００は、ウエブＷに塗工部４４を形成する場合には閉状態となり、未塗工部４６を形成する場合には開状態となってタンク２８に塗工液を循環させる。

間欠塗工装置１は、コンピュータよりなる制御部５０を有し、この制御部５０には、バックアップロール１２を回転させるロールモータ４２、ポンプ３０、第１バルブ１００を駆動する第１モータ１３０、第２バルブ２００を駆動する第２モータ２３０、後から説明するサックバック装置３００のサックバックモータ３１０が接続されている。

（２）第１バルブ１００
回転式の第１バルブ１００について図３〜図８を参照して説明する。第１バルブ１００は、図５に示すように、円筒型の第１弁箱１０２を有している。円筒型の第１弁箱１０２の表面には円板型の第１表板１０４が設けられて閉塞され、第１弁箱１０２の裏面には円板型の第１裏板１０６が設けられて閉塞されている。

第１弁箱１０２の外周面の上部には円管よりなる第１吐出管１０８が突出し、供給管６８を介してサックバック装置３００の入口３０６と接続されている。この第１吐出管１０８の底面は円形に開口している。

第１弁箱１０２の内周面であって、第１吐出管１０８の部分には、図６と図７に示すように、直方体よりなる第１弁座１１８が設けられている。この第１弁座１１８は、第１弁箱１０２の厚さよりも厚く形成され、第１弁箱１０２の内周面よりも第１弁座１１８の内周面がＭ１だけが突出している（図８（ｃ）参照）。図８、図９に示すように、第１弁座１１８の軸方向には、スリット状の第１吐出口１２０が形成されている。

図５に示すように、第１弁箱１０２の外周面の側部には、円形の第１流入口１２２が開口している。第１弁箱１０２の軸方向を水平に配し、かつ、第１吐出口１２０を最上部に配した場合に、図７に示すように、この第１流入口１２２の位置は、第１回転軸１１２と同じ高さに開口している。図３と図４に示すように、この第１流入口１２２には、第１分岐管３４が接続されている。これにより、ポンプ３０から圧送された塗工液は分岐部３２で分岐され、第１バルブ１００の第１弁箱１０２に供給される。

第１裏板１０６の中心部には、第１軸孔１２４が貫通している。この第１軸孔１２４の内周部には、円筒型の第１ダイナリップシール１２６が設けられている（図６参照）。

第１弁箱１０２の内部には、第１回転体１１０が配されている。図５に示すように、この第１回転体１１０は円板型であって、中心部に円筒型の第１回転軸１１２が突出している。第１回転体１１０の外周面と第１回転軸１１２の間には４個の扇形の第１扇開口部１１４が設けられている。図５と図７に示すように、この第１扇開口部１１４の外周面と内周部に挟まれた径方向の一辺には、厚みが次第に薄くなる第１羽根１１６が形成されている。これにより、第１回転体１１０は、インペラの役割を果たしている。

図５に示すように、第１回転体１１０の外周面には、第１弁体１４０が取り付けられている。この第１弁体１４０は、図７に示すように正面から見て円弧状であり、図９に示すように、上方から見て長方形であって、第１弁箱１０２の軸方向に延びている。第１弁箱１０２の内周の半径をＲ１（図７参照）、第１弁座１１８の突出寸法をＭ１（図８（ｃ）参照）、第１回転体１１０の半径をＲ２（図７参照）とした場合に、第１弁体１４０の径方向の長さＭ２は、Ｍ２＝Ｒ１−Ｒ２−Ｍ１となる。また、第１弁体１４０の軸方向の長さＭ３は、スリット状の第１吐出口１２０を完全に閉塞できる寸法に設定されている（図９（ａ）、（ｃ）参照）。

第１弁体１４０の外周面であって、軸方向には、図５、図７〜図９に示すように凹部１４２が形成されている。この凹部１４２の軸方向の長さＭ４は、スリット状の第１吐出口１２０の長さＮよりもやや大きく形成されている（図９（ａ）、（ｃ）参照）。

図３と図４に示すように、第１弁体１４０の周方向の長さ、すなわち第１回転軸１１２を中心とした第１弁体１４０の第１円弧開き角θ１は、第１回転体１１０の第１回転速度ω１と第１吐出口１２０を閉塞する閉塞時間によって求められる。これについては後から詳しく説明する。

図６に示すように、第１裏板１０６の外方であって第１軸孔１２４の位置には円筒型の第１支持部１２８が設けられている。この円筒型の第１支持部１２８には、図６に示すように、サーボモータよりなる第１モータ１３０が取り付けられている。また、円筒型の第１支持部１２８の内周には第１ベアリング１３４，１３６が配され、第１モータ１３０の回転する第１駆動軸１３２を回転自在に支持している。第１モータ１３０の第１駆動軸１３２は、第１支持部１２８を貫通し、第１軸孔１２４の第１ダイナリップシール１２６を貫通し、第１回転体１１０の第１回転軸１１２に固定されている。図６に示すように、第１回転体１１０は、第１モータ１３０の第１駆動軸１３２が回転することにより回転する。

第１弁箱１０２の外周面であって最下部には、第１接続口１３８が設けられている。

（３）第２バルブ２００
次に、回転式の第２バルブ２００について図３、図４、図１０〜図１４を参照して説明する。第２バルブ２００は、図１０に示すように、円筒型の第２弁箱２０２を有している。円筒型の第２弁箱２０２の表面には円板型の第２表板２０４が設けられて閉塞され、第２弁箱２０２の裏面には円板型の第２裏板２０６が設けられ閉塞されている。

第２弁箱２０２の外周面の下部には円管よりなる第２吐出管２０８が突出し、この第２吐出管２０８には、タンク２８に通じる循環用の管４０が接続されている。

第２弁箱２０２の内周面であって、第２吐出管２０８の部分には、図１１と図１２に示すように、直方体よりなる第２弁座２１８が設けられている。この第２弁座２１８は、第２弁箱２０２の厚さよりも厚く形成され、第２弁箱２０２の内周面よりも第２弁座２１８の内周面がｍ１だけが突出している（図１３（ａ）参照）。図１３、図１４に示すように、第２弁座２１８の軸方向には、スリット状の第２吐出口２２０が形成されている。

図１０に示すように、第２弁箱２０２の外周面の側部には、円形の第２流入口２２２が開口している。第２弁箱２０２の軸方向を水平に配し、かつ、第２吐出口２２０を最下部に配した場合に、図１２に示すように、この第２流入口２２２の位置は、第２回転軸２１２と同じ高さに開口している。図３と図４に示すように、この第２流入口２２２には、第２分岐管３６が接続されている。これにより、ポンプ３０から圧送された塗工液は分岐部３２で分岐され、第２バルブ２００の第２弁箱２０２に供給される。

第２裏板２０６の中心部には、第２軸孔２２４が貫通している。この第２軸孔２２４の内周部には、円筒型の第２ダイナリップシール２２６が設けられている（図１１参照）。

第２弁箱２０２の内部には、第２回転体２１０が配されている。図１０に示すように、この第２回転体２１０は円板型であって、中心部に円筒型の第２回転軸２１２が突出している。第２回転体２１０の外周面と第２回転軸２１２の間には４個の扇形の第２扇開口部２１４が設けられている。図１１と図１２に示すように、この第２扇開口部２１４の外周面と内周部に挟まれた径方向の一辺には、厚みが次第に薄くなる第２羽根２１６が形成されている。これにより、第２回転体２１０は、インペラの役割を果たしている。

第２回転体２１０の外周面には、図１０、図１２に示すように、円筒型の第２弁体２４０が設けられている。この円筒型の第２弁体２４０の一部には軸方向に切欠き部２４２が形成されている。この切欠き部２４２が形成されている第２回転体２１０の外周面は図１２、図１３に示すように円形に切り欠かれ、通過口２４４を形成している。

第２弁箱２０２の内周の半径をｒ１（図１２参照）、第２弁座２１８の突出寸法をｍ１（図１３（ａ）参照）、第２回転体２１０の半径をｒ２（図１２参照）とした場合に、第２弁体２４０の径方向の長さｍ２は、ｍ２＝ｒ１−ｒ２−ｍ１となる。また、第２弁体２４０の切欠き部２４２の幅方向の長さｍ３は、スリット状の第２吐出口２２０を完全に開口できる寸法に設定され、第２弁体２４０の切欠き部２４２の軸方向の長さｍ４は、スリット状の第２吐出口２２０の長さｎを完全に開口できる寸法に設定されている（図１４（ａ）、（ｃ）参照）。

図３と図４に示すように、第２弁体２４０の周方向の長さ、すなわち第２回転軸２１２を中心とした第２弁体２４０の第２円弧開き角θ２は、第２回転体２１０の第２回転速度ω２と第２吐出口２２０を閉塞する閉塞時間によって求められる。これについては後から詳しく説明する。

図１１に示すように、第２裏板２０６の外方であって第２軸孔２２４の位置には円筒型の第２支持部２２８が設けられている。この円筒型の第２支持部２２８には、図１１に示すように、サーボモータよりなる第２モータ２３０が取り付けられている。また、円筒型の第２支持部２２８の内周には第２ベアリング２３４，２３６が配され、第２モータ２３０の回転する第２駆動軸２３２を回転自在に支持している。第２モータ２３０の第２駆動軸２３２は、第２支持部２２８を貫通し、第２軸孔２２４の第２ダイナリップシール２２６を貫通し、第２回転体２１０の第２回転軸２１２に固定されている。図１１に示すように、第２回転体２１０は、第２モータ２３０の第２駆動軸２３２が回転することにより回転する。

第２弁箱２０２の外周面の最上部には、第２接続口２３８が設けられている。この第２接続口２３８は、第１バルブ１００の最下部に設けられた第１接続口１３８と接続管２５０によって接続されている。

（４）サックバック装置３００
次に、サックバック装置３００について図１５と図１６を参照して説明する。サックバック装置３００は、シリンダ３０２を有し、シリンダ３０２の前端部には塗工液の出口３０４が開口している。シリンダ３０２の外周面一側部には、塗工液の入口３０６が開口している。

シリンダ３０２は、Ｌ字状に屈曲された金属板よりなる支持板３０８に取り付けられている。この支持板３０８の後端部であって、シリンダ３０２の出口３０４とは反対側の位置にサックバックモータ３１０が取り付けられている。このサックバックモータ３１０の回転軸は支持板３０８を貫通し、偏心カム３１２が取り付けられている。

シリンダ３０２の後部の内部には、直線上に移動自在なピストン３１４が配されている。ピストン３１４の後端部にある連結部材３２２と偏心カム３１２とはロッド３１６で接続されている。サックバックモータ３１０が回転すると偏心カム３１２も回転し、それに伴いロッド３１６と連結部材３２２が往復移動し、ピストン３１４が、シリンダ３０２内部で往復移動する。そして、ピストン３１４が、出口３０４から離れる方向に移動すると、出口３０４から塗工液が吸引される。また逆に、ピストン３１４が出口３０４に近づける方向に移動させると、シリンダ３０２内の塗工液が押出される。

ピストン３１４の外周には液漏れ防止のためのオムニシール３１８が設けられ、またシリンダ３０２の内周であって、ピストン３１４が移動する部分にもオムニシール３２０が設けられている。

制御部５０は、このサックバックモータ３１０の回転方向によってピストン３１４が出口３０４に近づく方向か離れる方向かに制御し、回転角度によってピストン３１４の移動距離を制御し、回転速度によってピストン３１４の移動速度を制御する。

（５）第１バルブ１００と第２バルブ２００の関係
次に、第１バルブ１００と第２バルブ２００との関係について図２〜図４を参照して説明する。なお、第１バルブ１００と第２バルブ２００は、軸方向が水平にした状態で上下方向に並んで配され、第１吐出口１２０が最上部、第２吐出口２２０が最上部にくるように、間欠塗工装置１の不図示のフレームに取り付けられている。

図２は、ウエブＷの平面図であり、塗工部４４と未塗工部４６とを交互に走行方向に沿って形成したものである。塗工部４４の長さをＬ１、未塗工部４６の長さをＬ２とする。ダイ１４では、塗工部４４を形成するときは第１バルブ１００から塗工液が圧送され、未塗工部４６を形成するときは塗工液が第１バルブ１００から圧送されないようにする必要がある。

図３は、塗工部４４を形成しているときの第１バルブ１００と第２バルブ２００の概略説明図であり、図４は未塗工部４６を形成しているときの第１バルブ１００と第２バルブ２００の概略説明図である。

図３と図４に示すように、塗工部４４を形成するときは、第１弁体１４０は、第１吐出口１２０以外に位置し、第２弁体２４０は第２吐出口２２０を閉塞しておく必要がある。これにより、塗工液は第１バルブ１００からダイ１４にのみ送られ、第２バルブ２００からタンク２８には循環しない。一方、未塗工部４６を形成するときは、第１弁体１４０は、第１吐出口１２０を閉塞し、ダイ１４に塗工液が流れないようにする。また、第２弁体２４０の切欠き部２４２が第２吐出口２２０の位置に回転し、第２吐出口２２０を開口し、塗工液がタンク２８に循環する。

ウエブＷの走行速度Ｖと回転速度（角速度）ωとの関係について説明する。なお、第１回転体１１０の回転速度ω１＝第２回転体２１０の回転速度ω２＝ωとする。

第１回転体１１０と第２回転体２１０とが、回転速度ωでθ２°回転している間は、第１吐出口１２０は開口し、第２吐出口２２０は閉塞し、塗工液がダイ１４から供給され、塗工部４４が形成される。塗工部４４の長さがＬ１であるため、

第１吐出口１２０の開口時間＝第２吐出口２２０の閉塞時間
＝塗工時間ｔ１＝Ｌ１／Ｖ ・・・（１）

となる。そして、この塗工時間ｔ１の間に、第１回転体１１０と第２回転体２１０とが、θ２°回転するため、

回転速度ω＝θ２／ｔ１ ・・・（２）

となる。（１）式と（２）式より、

Ｌ１＝θ２×Ｖ／ω ・・・（３）

一方、第１回転体１１０と第２回転体２１０とが、θ１°回転している間は、第１吐出口１２０は閉塞し、第２吐出口２２０は開口し、塗工液がダイ１４から供給されず、未塗工部４６が形成される。未塗工部４６の長さがＬ２であるため、

第１吐出口１２０の閉塞時間＝第２吐出口２２０の開口時間
＝未塗工時間ｔ２＝Ｌ２／Ｖ ・・・（４）

となる。そして、この未塗工時間ｔ２の間に、第１回転体１１０と第２回転体２１０とが、θ１°回転するため、

回転速度ω＝θ１／ｔ２ ・・・（５）

（３）式と（４）式より、

Ｌ２＝θ１×Ｖ／ω ・・・（６）

となる。また、

θ２°＝３６０°−θ１° ・・・（７）

である。これら（１）式〜（７）式により、

Ｌ２＝（３６０×Ｖ／ω）−Ｌ１ ・・・（８）

θ１／θ２＝Ｌ２／Ｌ１ ・・・（９）

となる。ウエブＷの走行速度Ｖが一定であり、第１回転体１１０と第２回転体２１０の回転速度ωを上げれば上げるほど、（３）式、（６）式より、Ｌ１、Ｌ２が比例して短くできる。また、第１円弧開き角θ１と第２円弧開き角θ２は、（９）式により塗工部４４の長さＬ１と未塗工部４６の長さＬ２によって決まる。

（６）第１弁体１４０の役割
第１弁体１４０について図７〜図９を参照して説明する。第１弁体１４０は、ほぼ直方体であり、軸方向に長く形成されている。そして、外周面には凹部１４２が軸方向に沿って設けられている。一方、第１吐出口１２０は、第１弁座１１８に軸方向にスリット状に貫通している。

第１弁座１１８は、図８（ｃ）に示すように、第１弁箱１０２の内周よりもＭ１だけ突出しているため、図８（ａ）（ｅ）に示すように、第１弁体１４０の外周面と、第１弁箱１０２の内周面とは接触せずスムーズに回転できる。

また、第１弁体１４０は軸方向に長く、第１吐出口１２０を閉塞する方向に回転するため、図８（ｂ）（ｃ）、図９（ｂ）（ｃ）に示すように、スリット状の第１吐出口１２０を迅速に閉塞、開口できる。そのため、ダイ１４からの塗工液の吐出を迅速に停止できる。また、ダイ１４から戻ろうとする塗工液があっても、第１弁体１４０の外周面には凹部１４２が形成されているため、この液バックによる塗工液を吸引でき、塗工部４４の端部が盛り上がりにくい。

第１回転体１１０には、図７に示すように、第１扇開口部１１４が設けられ、第１羽根１１６が４枚形成されている。そのため、回転している第１回転体１１０の遠心力により外周側に移動しようとする塗工液を、第１羽根１１６により内周側に案内し、第１弁箱１０２内の塗工液をかき混ぜることができる。

また、第１流入口１２２は、図７に示すように、第１表板１０４の下部に設けられているため、塗工液に空気が流入していても、第１バルブ１００内にある空気は、第１吐出口１２０から抜けやすい。

なお、第１バルブ１００の第１弁体１４０の初期位置を設定するために、板部材をスリット状の第１吐出口１２０から挿入して、第１回転体１１０を回転させる。そして、その板部材に第１弁体１４０が当接し、それ以上回転しない位置を初期位置とする。

（７）第２弁体２４０の役割
次に、第２回転体２１０について図１２〜図１４を参照して説明する。第２回転体２１０の第２弁体２４０は殆ど円筒型であり、図１３（ａ）（ｅ）に示すように、第２弁座２１８にある第２吐出口２２０を殆ど閉塞している。また、第２弁座２１８は、図１３（ｃ）に示すように、第２弁箱２０２の内周面からｍ１だけ突出しているため、第２弁体２４０の外周面が第２弁箱２０２の内周面と接触せず回転できる。

第２弁体２４０の切欠き部２４２が、図１３（ｃ）に示すように、第２吐出口２２０に位置したときには、第２吐出口２２０が開口し塗工液をタンク２８に循環できる。このとき、切欠き部２４２にある第２回転体２１０の外周面には円形の通過口２４４が設けられているため、この第２回転体２１０が障害にならず塗工液を第２吐出口２２０に流すことができる。一方、第２吐出口２２０は、図１３（ａ）〜（ｅ）、図１４（ａ）〜（ｅ）に示すように、軸方向に延びるスリット状であるため、第２弁体２４０の端部で迅速に開口でき、また、閉塞できる。そのため、塗工液の液切れを迅速に行うことができる。

第２回転体２１０には、図１２に示すように、第２扇開口部２１４が設けられ、第２羽根２１６が４枚形成されている。そのため、回転している第２回転体２１０の遠心力により外周側に移動しようとする塗工液を、第２羽根２１６により内周側に案内し、第２弁箱２０２内の塗工液をかき混ぜることができる。

また、第２流入口２２２は、図１２に示すように、第２表板２０４の下部に設けられているため、塗工液に空気が流入しても、第２バルブ２００内の空気は、第２吐出口２２０から抜けやすい。

なお、第２バルブ２００の第２弁体２４０の初期位置を設定するために、板部材をスリット状の第２吐出口２２０から挿入して、第２回転体２１０を回転させる。そして、その板部材に第２弁体２４０が当接し、それ以上回転しない位置を初期位置とする。

（８）サックバック装置３００の役割
サックバック装置３００は、塗工部４４の終了部分で、ピストン３１４を出口３０４から離れる方向に移動させることにより、液バックによる塗工液の吸引を行う。これによって塗工部４４の終了部分が崖状になる。また、未塗工部４６の終了部分で、ピストン３１４を出口３０４側に近づける方向に移動させることにより、塗工液がピストン３１４によってダイ１４に押出され、塗工部４４の開始部分が崖状となる。この制御方法を図１５から図１７に基づいて説明する。

図１７（ａ）のグラフの縦軸は、サックバック装置３００におけるピストン３１４の移動長さであって、上に行くほど出口３０４から離れる位置となり、横軸は時間ｔである。

図１７（ｂ）のグラフの縦軸は、第１バルブ１００の第１吐出口１２０の開度を示し、横軸は時間ｔである。

図１７（ｃ）は、ウエブＷにおける塗工部４４と未塗工部４６の形成状態を示したものである。

この制御において、制御部５０は、ピストン３１４の移動速度を、第１吸引速度ｖ１と第２吸引速度ｖ２（但し、ｖ１＞ｖ２である）の２段階で制御している。また、ピストン３１４の押出し速度も、第１押出し速度ｗ１と第２押出し速度ｗ２（但し、ｗ１＞ｗ２である）で制御している。

塗工部４４が形成されている場合には、第１バルブ１００の第１吐出口１２０は完全な開状態となっている。

次に、塗工部４４の終了近くである時間ｔ０になると、第１吐出口１２０が第１弁体１４０によって閉状態になり始めると同時に、サックバック装置３００もピストン３１４によって、ダイ１４内部の塗工液を吸引し始める。この場合に最初は第１吸引速度ｖ１、次に第２吸引速度ｖ２で吸引し、第１吐出口１２０が完全な閉状態となる時間ｔ１にピストン３１４を予め定めた移動長Ｌを移動させる（図１６の実線の状態）。これによって、塗工部４４の終了部分の塗工状態が崖状となる。この理由は、サックバック装置３００が無ければ、液バックによる塗工液で塗工部４４の終了部分が斜め形状となる。しかし、この斜め形状を形成している塗工液をサックバック装置３００で吸引することにより、塗工部４４の終了部分が崖状となる。

次に、未塗工部４６を形成している場合には、第１バルブ１００の第１吐出口１２０は、完全な閉状態である。また、サックバック装置３００は動作させない。

次に、未塗工部４６の終了近くになる時間ｔ３になると、第１吐出口１２０が完全な閉状態から開き始めると同時に、ピストン３１４を出口３０４側に第１押出し速度ｗ１、次に第２押出し速度ｗ２で押出し、第１吐出口１２０が完全な開状態になる時間ｔ４と同時にピストン３１４による押出しを停止する（図１６の二点鎖線の状態）。これによって、塗工部４４の開始部分の形状が崖状となる。この理由は、サックバック装置３００が無ければ、ダイ１４からゆっくりと塗工液が押出されて塗工部４４の開始部分が斜め形状となる。しかし、この斜め形状になろうとしている部分に、サックバック装置３００で押出された塗工液が積層されて塗工部４４の開始部分が崖状となる。

また、ピストン３１４の吸引開始時間ｔ１には幅α１、吸引終了時間ｔ２には幅α２、押出し開始時間ｔ３には幅βを設け、塗工液の粘度に応じて制御部５０がこれら時間を制御する。また、ピストン３１４の移動長Ｌは、塗工液の液バックの量を実験によって確かめ、予め定めておく（図１６参照）。

（９）接続管２５０の役割
上記したように、第１バルブ１００と第２バルブ２００とは上下方向に配され、第１バルブ１００の最下部にある第１接続口１３８と、第２バルブ２００の最上部にある第２接続口２３８が接続管２５０で接続されている。この接続管２５０の役割について説明する。

まず、ポンプ３０から塗工液が第１バルブ１００と第２バルブ２００に供給されると、接続管２５０内部にも塗工液が溜まる。

次に、図３に示すように、ウエブＷに塗工部４４を塗工している場合には、第２バルブ２００の第２吐出口２２０が閉状態となっているため、第２流入口２２２から流入した塗工液の一部は接続管２５０を通じて第１バルブ１００に流入する。第１バルブ１００においては上記したように第１流入口１２２から流入した塗工液が、第１吐出口１２０から吐出され、ウエブＷに塗工部４４が形成される。

次に、図４に示すように、第１吐出口１２０が第１弁体１４０に閉状態になろうとしているときに、第２バルブ２００の第２吐出口２２０は、第２弁体２４０によって開状態になろうとする。そのため、塗工液に重力が働き、第２吐出口２２０から塗工液が流れ落ち、第２流入口２２２から塗工液が流入され続けても、接続管２５０内部にある塗工液も重力によって流れ落ちることとなる。そのため、第１バルブ１００の第１吐出口１２０においても、第１流入口１２２から塗工液の流入があっても、第１吐出口１２０にある塗工液が流れ落ち、ダイ１４に吐出されようとしている塗工液が吸引される。これにより、塗工部４４の終了部分が崖状によりなり易い。

次に、図３に示すように、未塗工部４６の終了部分では、第２バルブ２００の第２弁体２４０によって第２吐出口２２０が閉状態になり、第１バルブ１００の第１吐出口１２０が第１弁体１４０により開状態となる。上記したように今までは重力によって塗工液が第１バルブ１００、接続管２５０、第２バルブ２００を経て第２吐出口２２０に流れ落ちていたが、この第２吐出口２２０が閉状態になることによって、第１バルブ１００、接続管２５０、第２バルブ２００内部の塗工液が上に押し出される状態となり、第１吐出口１２０からダイ１４に向かって押出し状態となる。そのため、塗工部４４の開始部分が崖状によりなり易い。

（１０）効果
本実施形態によれば、サックバック装置３００を用いることにより、ウエブＷに塗工部４４と未塗工部４６を形成する場合に、塗工部４４の開始部分と終了部分を崖状に形成できる。

また、第１バルブ１００と第２バルブ２００と上下方向に並べ、接続管２５０によって接続することにより、塗工部４４の終了部分をより崖状にでき、逆に塗工部４４の開始部分をより崖状にできる。

また、第１バルブ１００第１回転体１１０と第２バルブ２００の第２回転体２１０を回転させて第１吐出口１２０と第２吐出口２２０を交互に開閉することにより、ウエブＷに塗工部４４と未塗工部４６とを交互に形成できる。

また、第１回転体１１０と第２回転体２１０の回転速度を上げることにより、未塗工部４６の長さＬ２を短くできる。

また、第１吐出口１２０が軸方向に延びたスリット状であるため、第１弁体１４０で迅速に開閉できる。また、第１弁体１４０には凹部１４２が形成されているため、ダイ１４からの液バックによる塗工液の吸引ができ、塗工部４４の端部に盛り上がり部分が形成されにくい。

また、第２吐出口２２０が軸方向に延びたスリット状であるため、第２弁体２４０で迅速に開閉できる。

また、第１バルブ１００の第１弁座１１８が第１弁箱１０２の内周面から突出しているため、回転している第１弁体１４０が第１弁箱１０２の内周面と接触しない。また、第２バルブ２００の第２弁座２１８が第２弁箱２０２の内周面から突出しているため、回転している第２弁体２４０が第２弁箱２０２の内周面と接触しない。

変更例

（１）変更例１
上記実施形態では、間欠バルブとして、回転式のバルブを用いたが、これに限らず直動式のバルブを用いてもよい。すなわち、ボイスコイルモータなどによって、弁体が先端に取り付けられたピストンを直線上に往復移動させ、前記弁体の弁座にある塗工液の吐出口を開閉させるバルブであってもよい。

（２）変更例２
上記実施形態では、サックバック装置３００と接続管２５０の両方で、塗工液の吸引と押出しを行ったが、サックバック装置３００のみ、又は、接続管２５０のみで塗工液の吸引と押出しを行ってもよい。

（３）その他
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０・・・間欠塗工装置、１４・・・ダイ、２８・・・タンク、３０・・・ポンプ、５０・・・制御部、１００・・・第１バルブ、１０２・・・第１弁箱、１１０・・・第１回転体、１２０・・・第１吐出口、１２２・・・第１流入口、１３０・・・第１モータ、１４０・・・第１弁体、２００・・・第２バルブ、２０２・・・第２弁箱、２１０・・・第２回転体、２２０・・・第２吐出口、２２２・・・第２流入口、２３０・・・第２モータ、２４０・・・第２弁体、２５０・・・接続管、３００・・・サックバック装置、３０２・・・シリンダ、３０４・・・出口、３０６・・・入口、３０８・・・支持板、３１０・・・サックバックモータ、３１２・・・偏心カム、３１４・・・ピストン、３１６・・・ロッド

Claims (10)

1. 走行するウエブに、塗工液が塗工される塗工部と前記塗工液が塗工されない未塗工部とを交互に形成して間欠塗工を行うダイと、
   前記塗工液を溜めるタンクと、
   前記タンク内の前記塗工液を供給するポンプと、
   第１流入口と第１吐出口とを有し、前記第１流入口に前記ポンプが接続され、前記第１吐出口から前記塗工液を間欠して吐出する第１バルブと、
   前記ダイに設けられた前記塗工液の供給口と前記第１吐出口の間に接続されたサックバック装置と、
   前記サックバック装置を制御する制御部と、
   を有し、
   前記サックバック装置は、
   シリンダと、
   前記シリンダの外周面に開口した前記塗工液の入口と、
   前記シリンダの前端部に開口した前記塗工液の出口と、
   前記シリンダ内を往復移動するピストンと、
   を有し、前記入口が前記第１吐出口に接続され、前記出口が前記供給口に接続され、
   前記制御部は、
   前記塗工部の終了位置で前記ピストンを前記出口側から離れる方向に移動させて、前記ダイ内の前記塗工液を前記出口から吸引し、
   前記塗工部の開始位置で前記ピストンを前記出口側へ近づける方向に移動させて、前記ダイ内に前記塗工液を前記出口から押し出す、
   間欠塗工装置。
2. 前記サックバック装置は、
   モータと、
   前記モータの回転軸に設けられた偏心カムと、
   前記ピストンの後端部に接続されたロッドと、
   を有し、前記ロッドと前記偏心カムが接続されている、
   請求項１に記載の間欠塗工装置。
3. 前記サックバック装置の前記モータは、サーボモータである、
   請求項２に記載の間欠塗工装置。
4. 前記第１バルブは、
   円筒型の第１弁箱と、
   前記第１弁箱の外周面に開口した前記第１流入口と、
   前記第１弁箱の外周面に開口した前記第１吐出口と、
   前記第１弁箱内で回転する第１回転体と、
   前記第１回転体を回転させる第１駆動部と、
   前記第１回転体の外周面に設けられ、前記第１吐出口を閉塞する第１弁体と、
   を有し、
   前記制御部は、前記第１駆動部で前記第１回転体を回転させて、前記第１弁体を前記第１吐出口の位置に配して前記第１吐出口を閉塞し前記ウエブに前記未塗工部を形成するか、又は、前記第１弁体を前記第１吐出口以外の位置に配して前記第１吐出口を開口し前記ウエブに前記塗工部を形成する、
   請求項１に記載の間欠塗工装置。
5. 前記制御部は、
   前記第１弁体を前記第１吐出口の位置に回転させて、前記第１吐出口を完全な開口状態から完全に閉塞するまでの間は、前記サックバック装置の前記ピストンを前記出口側から離れる方向に移動させて前記ダイ内の前記塗工液を前記出口から吸引し、
   前記第１弁体を前記第１吐出口以外の位置に回転させて、前記第１吐出口を完全な閉塞状態から完全に開するまでの間は、前記ピストンを前記出口側へ近づける方向に移動させて前記ダイ内に前記塗工液を前記出口から押し出す、
   請求項４に記載の間欠塗工装置。
6. 前記制御部は、
   前記サックバック装置の前記ピストンを前記出口側から離れる方向に移動させるときは、前記ピストンを第１吸引速度で移動させた後に、前記第１吸引速度より遅い第２吸引速度で移動させ、
   前記サックバック装置の前記ピストンを前記出口側へ近づける方向に移動させるときは、前記ピストンを第１押出し速度で移動させた後に、前記第１押出し速度より遅い第２押出し速度で移動させる、
   請求項５に記載の間欠塗工装置。
7. 前記第１バルブは、直動式のバルブである、
   請求項１に記載の間欠塗工装置。
8. 第２バルブをさらに有し、前記第２バルブは、
   円筒型の第２弁箱と、
   前記第２弁箱の外周面に開口し、前記ポンプからの前記塗工液が供給される第２流入口と、
   前記第２弁箱の外周面に開口し、前記タンクに前記塗工液を循環させる第２吐出口と、
   前記第２弁箱内で回転する第２回転体と、
   前記第２回転体を回転させる第２駆動部と、
   前記第２回転体の外周面に設けられ、前記第２吐出口を閉塞する第２弁体と、
   を有し、
   前記制御部は、前記第２駆動部で前記第２回転体を回転させて、前記第２弁体を前記第２吐出口の位置に配して前記第２吐出口を閉塞し前記塗工液を前記タンクに循環させないか、又は、前記第２弁体を前記第２吐出口以外の位置に配して前記第２吐出口を開口し前記塗工液を前記タンクに循環させ、
   前記第１弁体が前記第１吐出口を開口しているときは、前記第２弁体が前記第２吐出口を閉塞し、
   前記第１弁体が前記第１吐出口を閉塞しているときは、前記第２弁体が前記第２吐出口を開口している、
   請求項４に記載の間欠塗工装置。
9. 前記第１回転体の回転軸が水平になるように前記第１バルブが配され、
   前記第１弁箱の外周面の最下部に第１接続口が開口し、
   前記第２回転体の回転軸が水平になるように前記第２バルブが配され、
   前記第２弁箱の外周面の最上部に第２接続口が開口し、
   前記第１バルブの下方に前記第２バルブが配され、
   前記第１接続口と前記第２接続口が接続されている、
   請求項８に記載の間欠塗工装置。
10. 走行するウエブに、塗工液が塗工される塗工部と前記塗工液が塗工されない未塗工部とを交互に形成して間欠塗工を行うダイと、
    前記塗工液を溜めるタンクと、
    前記タンク内の前記塗工液を供給するポンプとを有した間欠塗工装置における間欠バルブであって、
    前記間欠バルブは、
    第１流入口と第１吐出口とを有し、前記第１流入口に前記ポンプが接続され、前記第１吐出口から前記塗工液を間欠して吐出する第１バルブと、
    第２流入口と第２吐出口とを有し、前記第２流入口に前記ポンプが接続され、前記第２吐出口が、前記タンクに接続された前記第２バルブと、
    を有し、
    前記第１バルブは、
    円筒型の第１弁箱と、
    前記第１弁箱の外周面に開口した前記第１流入口と、
    前記第１弁箱の外周面に開口した前記第１吐出口と、
    前記第１弁箱内で回転する第１回転体と、
    前記第１回転体を回転させる第１駆動部と、
    前記第１回転体の外周面に設けられ、前記第１吐出口を閉塞する第１弁体と、
    を有し、
    前記第１駆動部で前記第１回転体を回転させて、前記第１弁体を前記第１吐出口の位置に配して前記第１吐出口を閉塞し前記ウエブに前記未塗工部を形成するか、又は、前記第１弁体を前記第１吐出口以外の位置に配して前記第１吐出口を開口し前記ウエブに前記塗工部を形成し、
    前記第２バルブは、
    円筒型の第２弁箱と、
    前記第２弁箱の外周面に開口した前記第２流入口と、
    前記第２弁箱の外周面に開口した前記第２吐出口と、
    前記第２弁箱内で回転する第２回転体と、
    前記第２回転体を回転させる第２駆動部と、
    前記第２回転体の外周面に設けられ、前記第２吐出口を閉塞する第２弁体と、
    を有し、
    前記第２駆動部で前記第２回転体を回転させて、前記第２弁体を前記第２吐出口の位置に配して前記第２吐出口を閉塞し前記塗工液を前記タンクに循環させないか、又は、前記第２弁体を前記第２吐出口以外の位置に配して前記第２吐出口を開口し前記塗工液を前記タンクに循環させ、
    前記第１弁体が前記第１吐出口を開口しているときは、前記第２弁体が前記第２吐出口を閉塞し、
    前記第１弁体が前記第１吐出口を閉塞しているときは、前記第２弁体が前記第２吐出口を開口し、
    前記第１弁箱の外周面の下端部に第１接続口が開口し、
    前記第１回転体の回転軸が水平になるように前記第１バルブが配され、
    前記第２弁箱の外周面の上端部に第２接続口が開口し、
    前記第２回転体の回転軸が水平になるように前記第２バルブが配され、
    前記第１バルブの下方に前記第２バルブが配され、
    前記第１接続口と前記第２接続口が接続されている、
    間欠塗工装置の間欠バルブ。

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