JP3314337B2 - 塗工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルム、金属
箔、布帛、メッシュなどのウエブに塗工液を塗工する塗
工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、塗工装置としてリップコータ
型の塗工装置がある。

【０００３】この塗工装置は、バッキングロールの下方
にドクターエッジを有するノズルヘッドを配し、ノズル
ヘッドから圧力をかけて塗工液を噴射して、バッキング
ロールの下周面を走行するウエブにドクターエッジによ
って塗工液を塗工するものである。

【０００４】ところで、このウエブに塗工液を塗工する
部分は、液溜め部が形成されている。この液溜め部は、
ノズルヘッドの前部にバッキングロールの下周面へ向か
ってウエブ走行用の間隙を残して設けられた液溜め壁
と、バッキングロールの下周面と、左右一対の隔壁と、
ドクターエッジと、ノズルヘッドの上面とにより囲まれ
た空間である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエブには
継目が存在する。そして、この継目の部分は他の部分よ
りも厚くなっているため、このウエブの継目がバッキン
グロールと液溜め壁の間隙を通過する際にはこの間隙を
大きくする必要がある。そのため、従来の方法として
は、ノズルヘッドをその継目が通過するときだけ下方に
移動させてこの間隙を大きくしていた。

【０００６】しかしながら、このようなノズルヘッドを
上下動させる方法では次のような問題点があった。

【０００７】第１の問題点としては、ノズルヘッドは数
１００ｋｇの重量があり、これを上下動させるのに時間
がかかるという問題点があった。

【０００８】第２の問題点としては、ノズルヘッドを下
方に移動させるため、ドクターエッジとウエブとの間隙
も大きくなり、この継目の前後の塗工量が非常に多くな
り、その部分だけ乾燥工程で未乾燥になるという問題点
があった。

【０００９】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ウエ
ブの継目が塗工装置を通過する場合に、塗工量をほとん
ど変化させることなく、かつ、塗工動作をスムーズに行
うことができる塗工装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の塗工
装置は、バッキングロールの下方にドクターエッジを有
するノズルヘッドを配し、前記ノズルヘッドから塗工液
を圧力をかけて噴射して、前記バッキングロールの下周
面を前記ノズルヘッドの前方から後方へ走行するウエブ
に塗工する塗工装置において、前記バッキングロールを
前後方向に移動させる移動手段を設け、ウエブの継目が
検出された場合に、前記移動手段によって前記バッキン
グロールを前記ノズルヘッドの後方に移動させて、前記
ノズルヘッドと前記ウエブとの間隙を大きくする制御手
段を設けたものである。

【００１１】請求項２の塗工装置は、バッキングロール
の下方にドクターエッジを有するノズルヘッドを配し、
前記ノズルヘッドから塗工液を圧力をかけて噴射して、
前記バッキングロールの下周面を前記ノズルヘッドの前
方から後方へ走行するウエブに塗工するリップコータ型
の塗工装置において、前記ノズルヘッドの上面には、縦
断面円弧状に膨出して楔形となったコンマ型の前記ドク
ターエッジが突設され、前記ノズルヘッドの内部の幅方
向には、第１液溜め室が設けられ、第１液溜め室と前記
ドクターエッジの前方に位置する前記ノズルヘッドの上
面との間に流出路を設け、前記ノズルヘッドの前部に
は、前記バッキングロールの下周面へ向かってウエブ走
行用の間隙を残して液溜め壁が立設され、前記ノズルヘ
ッドと前記バッキングロールとの間の両側部には一対の
隔壁が配され、前記一対の隔壁、前記バッキングロール
の下周面、前記液溜め壁、前記ドクターエッジ及び前記
ノズルヘッドの上面とより閉塞された第２液溜め室が形
成され、前記バッキングロールを前後方向に移動させる
移動手段を設け、ウエブの継目が検出された場合に、前
記移動手段によって前記バッキングロールを前記ノズル
ヘッドの後方に移動させて、前記ノズルヘッドと前記ウ
エブとの間隙を大きくする制御手段を設けたものであ
る。

【００１２】請求項３の塗工装置は、請求項１のものに
おいて、前記ノズルヘッドを上下方向に移動させるノズ
ルヘッド移動手段を設けたものである。

【００１３】請求項１の塗工装置であると、制御手段
は、ウエブの継目が検出された場合に、移動手段によっ
てバッキングロールを後方に移動させるため、ノズルヘ
ッドとウエブとの間隙が大きくなる。そのため、ウエブ
の継目が通過可能となる。

【００１４】請求項２の塗工装置においては、ウエブの
継目が通過する場合に、制御手段が移動手段によってバ
ッキングロールを後方に移動させる。このため、液溜め
壁とバッキングロールとの間隙が前後方向に大きくな
り、ウエブの継目が通過可能となる。一方、ドクターエ
ッジとバッキングロールとの間隙は、ノズルヘッドを上
下方向に移動させるよりも小さい移動となるため、塗工
量が増えない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例のリップ
コータ型の塗工装置１０を図１から図４に基づいて説明
する。

【００１６】バッキングロール１２が回転することによ
りウエブＦを支持しながら、ウエブＦを塗工装置１０の
前面から後面に走行させる。

【００１７】バッキングロール１２の下方には、ノズル
ヘッド１４が配されている。ノズルヘッド１４のヘッド
本体１６は、バッキングロール１２と略同じ幅を有し、
上部にドクターエッジ１８が設けられている。このドク
ターエッジ１８は、縦断面円弧型に形成されたコンマ型
ドクターエッジ１８である。バッキングロール１２とド
クターエッジ１８との間隙をウエブＦが走行する。ヘッ
ド本体１６の前面１６ａはフラットな面に形成されてい
る。この前面１６ａに塗工液の噴出口２０が開口してい
る。

【００１８】ヘッド本体１６の蓋体２２は、ヘッド本体
１６の前面１６ａにボルト２３により着脱自在に取付け
られる。蓋体２２の後面には、幅方向に凹部２４が設け
られている。ヘッド本体１６と蓋体２２とをボルト２３
により組合わせることにより、ヘッド本体１６の前面１
６ａと蓋体２２の凹部２４によってノズルヘッド１４内
部の幅方向に第１液溜め室２６が形成される。

【００１９】第１液溜め室２６の上部には流出路２８が
幅方向に第１液溜め室２６と連続して形成されている。
この流出路２８は、垂直に上方に伸びて、ドクターエッ
ジ１８の前部とノズルヘッド１４前端部との間に出口２
８ａが設けられている。そして、この出口２８ａの幅方
向の長さによりウエブＦの塗工幅が決定される。

【００２０】液溜め壁３０は、蓋体２２と略同じ幅を有
し、蓋体２２の前面の上部にボルト３１により着脱自在
に取付けられている。この液溜め壁３０の上端とバッキ
ングロール１２の下周面との間には、ウエブＦの走行用
の間隙が残されている。この間隙は、本願発明のポイン
トであるので、後から詳しく述べる。

【００２１】第２液溜め室３２は、ドクターエッジ１８
の前面、蓋体２２の上面、液溜め壁３０の後面によって
形成された空間と、この空間の両側面をノズルヘッド１
４の上面とバッキングロール１２の下周面との間に配さ
れた隔壁３４によって閉塞することにより形成されてい
る。この第２液溜め室３２の内容積は、流出路２８の出
口２８ａより前方へ脹んだ状態となっていることにより
流出路２８の容積より大きくなっている。隔壁３４，３
４は、ノズルヘッド１４の上面とバッキングロール１２
の下周面との間を摺動自在に設けられており、また隔壁
３４の底面は幅方向に開口した流出路２８の出口２８ａ
を閉塞できるように形成されている。

【００２２】ドクターエッジ１８の下方のヘッド本体１
６にスリット３６が設けられている。このスリット３６
の一端はヘッド本体１６の後上面に幅方向に開口し、ま
た、スリット３６は幅方向に沿ってかつ前方にいくほど
下方に傾斜して設けられている。このスリット３６に
は、スリット３６と直交するように調整ボルト３８が幅
方向に複数本等間隔に貫通している。この調整ボルト３
８の端部はノズルヘッド１４の後面１６ｂに臨んでお
り、この後面１６ｂから調整ボルト３８の螺合具合を調
整することによってスリット３６の幅を調整できる。ス
リット３６の幅が変化すればドクターエッジ１８の刃先
が上下動して上下にそれぞれ２μｍ〜３μｍの幅で調整
ができる。なお、幅方向に複数個調整ボルト３８が設け
られているため、上下動させたい刃先の一番近い調整ボ
ルト３８を調整する。

【００２３】バッキングロール１２は、一対の腕部７
０，７０によって回動可能に支持されている。また、こ
のウエブ７０は、バッキングロール１２を前後方向でか
つ水平方向に移動させるエアーシリンダ７２，７２に支
持されている。なお、このバッキングロール１２を前後
方向に移動させる装置としてはエアーシリンダ７２，７
２以外にサーボモータなどを用いてもよい。

【００２４】保持部材４０は、ノズルヘッド１４の中央
下方に設けられている。保持部材４０には、両ロッド型
のエアーシリンダ４２が上下方向に配されている。この
エアーシリンダ４２はそのシリンダチューブの上端にお
いてノズルヘッド１４のヘッド本体１６の下面に螺合さ
れている。

【００２５】スケール保持部材４４は、保持部材４０内
部の下方に配されている。スケール保持部材４４内部に
は、磁気式の変位計測用スケールであるマグネスケール
４５（商品名）が配されている。マグネスケール４５の
頂部は、エアーシリンダ４２のピストンロッドの下端部
に当接しており、このピストンロッドの上下方向の変位
を検出することができる。この保持部材４０のエアーシ
リンダ４２が上下動によりノズルヘッド１４の撓みが上
下にそれぞれ２０μｍ〜３０μｍの幅で調整ができる。

【００２６】ポンプ４８は、塗工液を圧送するためのも
のであって、ヘッド本体１６の噴出口２０に接続されて
いる。このポンプ４６は後述するマイコン４８からの動
作信号DSによって塗工液の圧送する圧力が制御される。

【００２７】セラミックセンサー等の圧電素子よりなる
圧力計５０は、第２液溜め室３２内部に設けられ、第２
液溜め室３２の内圧を測定するものである。この圧力計
５０は測定した圧力を電気信号である圧力信号ASによっ
て後述するマイコン４８へ出力する。

【００２８】マイコン４８は、圧力計５０とポンプ４６
に接続されている。圧力計５０から圧力信号ASが入力さ
れ、また、ポンプ４６へ動作信号DSを出力する。

【００２９】また、マイコン４８はエアーシリンダ７
２，７２を移動させるSS信号を出力する。すなわち、他
の装置からウエブＦの継目が検出された場合に、このウ
エブＦの継目が第２液溜め室３２を通過する場合にのみ
エアーシリンダ７２，７２を後方に移動させるものであ
る。このウエブＦの継目を検出する方法としては、塗工
装置１０の前方にウエブＦの厚みを検出する厚み計を設
けるか、ウエブＦを所定間隔に切断するカット装置から
そのカットされた位置を検出したTS信号を入力してもら
うか等の方法がある。

【００３０】上記構成のリップコータ型塗工装置１０の
作動状態を下記に説明する。

【００３１】ウエブＦへの塗工液の厚みは、バッキング
ロール１２とドクターエッジ１８の間隙と第２液溜め室
３２の内圧によって決定される。

【００３２】ウエブＦをバッキングロール１２とドクタ
ーエッジ１８の間隙に走行させる。塗工液は、ポンプ４
６から第１液溜め室２６においてノズルヘッド１４の幅
方向に拡散して流出路２８の出口２８ａから第２液溜め
室３２内部へ均一に噴射され、第２液溜め室３２内部を
一定の圧力（以下、基準圧力という）で保持する。この
基準圧力は、塗工液が第２液溜め室３２を満した状態で
かつ液溜め壁３０とバッキングロール１２との間隙から
オーバーフローしないように設定しておく。

【００３３】ウエブＦは塗工液が満された第２液溜め室
３２を通過してドクターエッジ１８まで走行し、ドクタ
ーエッジ１８の刃先による線圧によって塗工液が塗工さ
れる。この場合に、塗工液が狭い流出路２８を通過する
ことにより塗工液の圧力が均一化され、また、第２液溜
め室３２は流出路２８の出口２８ａより前方に脹まして
流出路２８の容積より大きく形成しているため、第２液
溜め室３２内部を大気の圧力より高い基準圧力に保持し
易く、そのため、ウエブＦが液溜め壁３０とバッキング
ロール１２との間隙から第２液溜め室３２内部に搬入さ
れる際に、第２液溜め室３２内部に空気が侵入すること
なく、それにより、塗工層に気泡が生じることがない。

【００３４】また、ドクターエッジ１８はコンマ型であ
るため、ドクターエッジ１８の刃先に接近するほど第２
液溜め室３２の容積が次第に小さくなっており、それに
ともなってウエブＦにかかる圧力は次第に高くなり、ま
た、圧力の調整により塗工液を第２液溜め室３２外にオ
ーバフローさせない構造となっている。そのため、ウエ
ブＦの移動にともなう塗工液の同伴流Ａと流出路２８の
出口２８ａからの塗工液の噴射流Ｂは同じ方向の旋回流
Ｃとなって不安定な流れになることがない。よって、ド
クターエッジ１８に達する前のウエブＦ表面にある塗工
液の量が幅方向で変化することなく、ウエブＦへの塗工
量が幅方向でムラが発生することがない。

【００３５】次に、ウエブＦの継目が塗工装置１０を通
過する場合について説明する。

【００３６】マイコン４８には、前記したようにウエブ
のカット装置からウエブＦの継目の位置を示すTS信号が
入力される。この場合に、マイコン４８はその信号から
バッキングロール１２を後方に移動させるエアーシリン
ダ７２，７２にその移動を指示するSS信号を出力する。
このSS信号を出力する開始の時刻は、ウエブの継目の始
めの部分が液溜め壁３０を通過する少し前であり、終了
の信号はウエブＦの継目の終わりの部分がドクターエッ
ジ１８を通過した少し後の時間である。

【００３７】SS信号が入力するとエアーシリンダ７２，
７２はバッキングロール１２を後方に移動させる。図２
が、バッキングロールが初期の位置にある状態であり、
図３がその移動させた状態を示すものである（なお、図
２及び図３は、図面においてその移動がわかりやすくす
るようにやや誇張して記載されているが、バッキングロ
ール１２の移動距離は実際には２ｍｍ程度である）。

【００３８】このようにバッキングロール１２を後方に
移動させると、バッキングロール１２と液溜め壁３０と
の間隙が大きくなり、ウエブの継目が通過可能となる。
一方、バッキングロール１２とドクターエッジ１８の間
隙は単にバッキングロール１２が前後方向に移動しただ
けであるので、その間隙の大きさは初期状態とほとんど
変わらず、ウエブＦとドクターエッジ１８との距離もそ
のため変化せず、塗工量が変化することはほとんどな
い。また、仮にウエブＦの継目がドクターエッジ１８と
バッキングロール１２の間隙よりも大きい場合であった
としても、ノズルヘッド１４が、保持部材４０に対しエ
アーシリンダ４２によって支持されているため、クッシ
ョン性が存在し、ウエブＦの継目が通過する場合にドク
ターエッジ１８を下方に押圧してこの継目が容易に通過
することができる。

【００３９】また、バッキングロール１２を上下方向で
なく前後方向（水平方向）に移動させるだけであるた
め、その移動のための動作が容易となり、動作を迅速に
行うことができる。例えば、この動作時間としては１秒
以内である。

【００４０】なお、上記実施例ではリップコータ型の塗
工装置１０について説明したが、この塗工装置に限ら
ず、塗工液を吐出又は噴射するノズルヘッドの上にバッ
キングロールを配する塗工装置であれば、このバッキン
グロールを前後方向に移動させることによって、ノズル
ヘッドの上端部とバッキングロールとの間隙が大きくな
り、ウエブの継目を容易に通過させることができるもの
である。

【００４１】

【発明の効果】以上により本発明の塗工装置であると、
バッキングロールを前後方向に移動させるだけであるた
め、動作開始から終了までの時間を短縮することがで
き、迅速にそのウエブの継目を通過させる場合の塗工を
行うことができる。また、バッキングロールを前後方向
に移動させるだけであるため、塗工量がほとんど変化せ
ず、この塗工部分を乾燥させても未乾燥部分が発生する
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す塗工装置の全体図であ
る。

【図２】バッキングロールが初期状態における塗工装置
の一部拡大縦断面図である。

【図３】バッキングロールを後方に移動させた場合の塗
工装置の一部拡大縦断面図である。

【図４】塗工装置の左右方向における縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 塗工装置 １２ バッキングロール １４ ノズルヘッド １８ ドクターエッジ ３０ 液溜め壁 ３２ 第２液溜め室 ７０ 腕部 ７２ エアーシリンダ ４８ マイコン Ｆ ウエブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッキングロールの下方にドクターエッジ
   を有するノズルヘッドを配し、前記ノズルヘッドから塗
   工液を圧力をかけて噴射して、前記バッキングロールの
   下周面を前記ノズルヘッドの前方から後方へ走行するウ
   エブに塗工する塗工装置において、 前記バッキングロールを前後方向に移動させる移動手段
   を設け、 ウエブの継目が検出された場合に、前記移動手段によっ
   て前記バッキングロールを前記ノズルヘッドの後方に移
   動させて、前記ノズルヘッドと前記ウエブとの間隙を大
   きくする制御手段を設けたことを特徴とする塗工装置。
2. 【請求項２】バッキングロールの下方にドクターエッジ
   を有するノズルヘッドを配し、前記ノズルヘッドから塗
   工液を圧力をかけて噴射して、前記バッキングロールの
   下周面を前記ノズルヘッドの前方から後方へ走行するウ
   エブに塗工するリップコータ型の塗工装置において、 前記ノズルヘッドの上面には、縦断面円弧状に膨出して
   楔形となったコンマ型の前記ドクターエッジが突設さ
   れ、 前記ノズルヘッドの内部の幅方向には、第１液溜め室が
   設けられ、 第１液溜め室と前記ドクターエッジの前方に位置する前
   記ノズルヘッドの上面との間に流出路を設け、 前記ノズルヘッドの前部には、前記バッキングロールの
   下周面へ向かってウエブ走行用の間隙を残して液溜め壁
   が立設され、 前記ノズルヘッドと前記バッキングロールとの間の両側
   部には一対の隔壁が配され、 前記一対の隔壁、前記バッキングロールの下周面、前記
   液溜め壁、前記ドクターエッジ及び前記ノズルヘッドの
   上面とより閉塞された第２液溜め室が形成され、 前記バッキングロールを前後方向に移動させる移動手段
   を設け、 ウエブの継目が検出された場合に、前記移動手段によっ
   て前記バッキングロールを前記ノズルヘッドの後方に移
   動させて、前記ノズルヘッドと前記ウエブとの間隙を大
   きくする制御手段を設けたことを特徴とする塗工装置。
3. 【請求項３】前記ノズルヘッドを上下方向に移動させる
   ノズルヘッド移動手段を設けたことを特徴とする請求項
   １または請求項２記載の塗工装置。