JP7027383B2

JP7027383B2 - 塗工装置、制御方法及びコンピュータプログラム

Info

Publication number: JP7027383B2
Application number: JP2019180771A
Authority: JP
Inventors: 太空美市川; 和秀西野; 利樹松崎
Original assignee: 株式会社テクノスマート
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2039-09-30
Also published as: JP2021053596A

Description

本技術は、塗工液を基材に塗工する塗工装置、制御方法及びコンピュータプログラムに関する。

従来、給液源から塗工ダイに塗工液を送給し、基材シートに塗工する塗工装置が提案されている。塗工装置は、塗工液の送給先を塗工ダイ及び給液源との間で選択的に切換える切換弁を備える。切換弁はハウジングを有し、ハウジングは、塗工ダイに塗工液を送る送出室、給液源に塗工液を戻す還流室、並びに前記送出室及び還流室に連通し、給液原から塗工液が導入される導入室を有する。ハウジング内において、還流室と導入室との連通部分、及び送出室と導入室との連通部分にそれぞれ、シャトルが設けられており、該シャトルの駆動によって、各連通部分の開閉が実行され、塗工された塗工液の厚さの均一化を図ることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－８２１８号公報

給液源は、例えばタンクに貯留した塗工液である。タンクの上部及び下部に貯留した塗工液は、それぞれ、粘性・密度などの特性が異なることがあり、また環境温度によっても異なることがある。各連通部分の開閉は作業者によって実行される。供給される塗工液の特性が変化した場合、均一な厚さでの塗工を実現すべく、各連通部分の開閉作業を作業者は変更する。しかし、適切な開閉作業を見つけるまでには、長時間、場合によっては半日を要する。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、塗工液の特性に応じて、塗工面に塗工された塗工液の厚さの均一化を迅速に行うことができる塗工装置、制御方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本開示に係る塗工装置は、塗工面に対向配置された塗工ダイと、塗工液を送給する給液源と、該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器と、前記切換弁の切換を制御する制御部とを備え、前記切換弁は、前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルとを有し、前記制御部は、前記検出器の検出結果に応じて、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する。

本開示においては、塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出し、検出した厚さに基づいて、第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する。

本開示に係る塗工装置は、前記制御部は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記塗工面に塗工された塗工液が、塗工開始時に塗工された部分の厚さが他の部分の厚さよりも大きい第一状態にあるか、塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に大きくなる第二状態にあるか、又は塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に小さくなる第三状態にあるかを判定する判定部を有し、該判定部の判定結果に応じて、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する。

本開示においては、塗工面に塗工された塗工液が、第一状態、第二状態又は第三状態にあるかを判定し、各状態に応じた適切な開閉制御を実行する。

本開示に係る塗工装置は、前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第一状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分を開いた後、前記第二連通部分を開き、前記第二連通部分を開いた後、所定時間経過するまで待機し、前記第一連通部分を閉じる。

本開示においては、塗工面に塗工された塗工液が第一状態にある場合、第一連通部分を開いた後、第二連通部分を開き、所定時間経過するまで待機する。第二連通部分を開いた時、第一連通部分は既に開いており、送出室及び送出路内の圧力の突発的な上昇が抑制され、塗工開始時に急激に塗工液の厚さが大きくなることを抑制することができる。また所定時間経過後、第一連通部分を閉じることによって、第一連通部分を閉じる時点を遅らせて、送出室及び送出路内の圧力を所望の圧力に保つことができる。

本開示に係る塗工装置は、前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第一状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分の非連通状態を保ったまま、前記第一シャトルの閉端位置を前記導入室寄りに変更し、前記第二シャトルを開端位置に移動させる。

本開示においては、第一シャトルは還流室側に偏倚した位置に配されるので、導入室の圧力は低下し、送出室及び送出路内の圧力の突発的な上昇が抑制され、塗工開始時に急激に塗工液の厚さが大きくなることを抑制することができる。

本開示に係る塗工装置は、前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第二状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分の開度を小さくする。

本開示においては、塗工面に塗工された塗工液が第二状態にある場合、第一連通部分の開度を小さくし、送出室及び送出路内の圧力を高くする。圧力上昇によって、塗工開始時において、塗工ダイから送出される塗工液の量が増加し、塗工された塗工液の厚さの均一化を実現することができる。

本開示に係る塗工装置は、前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第三状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分の開度を大きくする。

本開示においては、塗工面に塗工された塗工液が第三状態にある場合、第一連通部分の開度を大きくし、送出室及び送出路内の圧力を低くする。圧力下降によって、塗工開始時において、塗工ダイから送出される塗工液の量が減少し、塗工された塗工液の厚さの均一化を実現することができる。

本開示に係る塗工装置の制御方法は、塗工面に対向配置された塗工ダイと、塗工液を送給する給液源と、該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器とを備え、前記切換弁は、前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルとを有する塗工装置の制御方法であって、前記検出器の検出結果に応じて、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉を制御する。

本開示においては、塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出し、検出した厚さに基づいて、第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行し、ハウジング内の圧力又は塗工ダイからの送液速度などを自動制御する。

本開示に係る塗工装置で実行可能なコンピュータプログラムは、塗工面に対向配置された塗工ダイと、塗工液を送給する給液源と、該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器とを備え、前記切換弁は、前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルとを有する塗工装置で実行可能なコンピュータプログラムであって、前記検出器の検出結果に応じて、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉を制御する。

本開示に係る塗工装置、制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出し、検出した厚さに基づいて、第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行し、ハウジング内の圧力又は塗工ダイからの送液速度などを自動制御する。そのため、塗工された塗工液の厚さを迅速に均一化させることができる。

実施の形態１に係る塗工装置の概略構成を示す模式図である。切換弁の動作説明図である。切換弁の動作説明図である。切換弁の動作説明図である。塗工装置における制御装置のブロック図である。基材シートの塗工面に塗工された塗工液を例示する模式的断面図である。基材シートの塗工面に塗工された塗工液を例示する模式的断面図である。基材シートの塗工面に塗工された塗工液を例示する模式的断面図である。切換弁の動作説明図である。制御装置による膜厚制御処理を説明するフローチャートである。膜厚制御処理後に、基材シートの塗工面に塗工された塗工液を例示する模式的断面図である。構成を一部変更した第一シャトル及び第二シャトルを示す模式図である。実施の形態２に係る切換弁の動作説明図である。制御装置による膜厚制御処理を説明するフローチャートである。

（実施の形態１）
以下、本発明を実施の形態１に係る塗工装置を示す図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態に係る塗工装置の概略構成を示す模式図である。図示の如く塗工装置は、長さ方向に搬送される帯状をなす基材シート１の一面（塗工面）に塗工処理を施すように構成され、塗工ダイ２、給液源３及び切換弁４を備えている。

基材シート１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂製シート、又は銅箔、アルミ箔、チタン箔、ステンレス箔等の金属箔であり、一対のガイドロール１１、１２、及びこれらの間のバックアップロール１０により案内され、図中に矢符に示す向きに搬送される。

ガイドロール１１、１２及びバックアップロール１０は、互いに平行をなす軸周りに回転可能に支持された円筒形のロールであり、基材シート１は、塗工面を外向きとしてバックアップロール１０の外周に巻き掛けられている。

塗工ダイ２は、バックアップロール１０に巻き掛けられた基材シート１の塗工面に対向配置されており、液溜め部２０、及び液溜め部２０に連通し、塗工面に近接対向するスリット状の吐出口２１を備えている。

給液源３は、塗工液タンク３０及び定量ポンプ３１を備えている。塗工液タンク３０の内部には、基材シート１に塗工される塗工液６が貯留されている。定量ポンプ３１は、塗工液タンク３０の底部に一端を接続された送液管３２の中途に設けてある。送液管３２の他端は、切換弁４に接続されており、塗工液タンク３０内の塗工液６は、定量ポンプ３１の動作により、送液管３２を経て切換弁４に送り込まれる。

切換弁４は、ハウジング４０と、該ハウジング４０の内部で往復動作する第一シャトル４１ａ及び第二シャトル４１ｂとを備えている。図２～図４は、切換弁４の動作説明図であり、切換弁４の要部の構成が略示されている。これらの図に示す如く、ハウジング４０の内部には、導入室４０ａ、送出室４０ｂ及び還流室４０ｃが設けてある。導入室４０ａの一側は、送液管３２に接続されており、送液管３２を経て送り込まれる塗工液６は、導入室４０ａに導入される。

送出室４０ｂ及び還流室４０ｃは、導入室４０ａの他側に夫々連通する円形断面の室であり、軸長方向を平行として並設されている。送出室４０ｂは、送出路３３により塗工ダイ２の液溜め部２０に接続され、また還流室４０ｃは、戻し路３４により給液源３の塗工液タンク３０に接続されている。

第一シャトル４１ａ及び第二シャトル４１ｂは共に円筒形をなす。第一シャトル４１ａは支軸４２により、還流室４０ｃ及び導入室４０ａの連通部分（第一連通部分）に、同軸をなして支持されている。第二シャトル４１ｂは支軸４２により、送出室４０ｂ及び導入室４０ａの連通部分（第二連通部分）に同軸をなして支持されている。支軸４２、４２は、ハウジング４０の外部に延長され、各別の駆動装置４３ａ、４３ｂ（図１参照）に連結されている。駆動装置４３ａ、４３ｂは、例えば、駆動源としてのモータと、該モータの回転を直線運動に変換して支軸４２、４２に伝える伝動機構とを備えており、第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂは、支軸４２、４２を介して伝えられる駆動装置４３ａ、４３ｂの動作に応じて軸長方向（図中に矢符により示す方向）に移動する。

送出室４０ｂ及び還流室４０ｃの内周面には、内向きに張り出すシール環４４、４４が周設されており、これらのシール環４４、４４は、第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂの外周に弾接させてある。第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂの外周には、一端部から軸長方向の略半長に亘って延びる凹溝４５が周方向に複数並設されている。

図５は、塗工装置における制御装置５０のブロック図である。制御装置５０は、ＣＰＵ５０ａ、ＲＡＭ５０ｂ及び記憶部５０ｃを備える。ＣＰＵ５０ａはタイマを備える。記憶部５０ｃは、例えば書き換え可能な記憶部であり、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクなどである。記憶部５０ｃには制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵ５０ａはネットワーク（図示略）を介して、記憶部５０ｃに記憶された制御プログラムを更新してもよい。なお記憶部５０ｃは書き換え不可能な記憶部、例えばＲＯＭでもよい。

塗工装置はスイッチ、ボタン、キーボード、又はタッチパネルなどの操作部５１を備え、操作部５１は作業者の操作を受け付ける。作業者は操作部５１を介して、塗工液６の粘度、濃度若しくは比重、塗工液６に関する液情報、基材シート１の搬送速度、又は運転の開始若しくは終了などを入力する。制御装置５０には、操作部５１から信号が入力される。

塗工装置は膜厚センサ５２を備える。図１に示す如く、膜厚センサ５２は、基材シート１の搬送方向において、塗工ダイ２よりも下流側に配置され、且つ基材シート１の一面に対向する。膜厚センサ５２は、例えばレーザセンサを含む光センサ又は超音波センサを有し、基材シート１の一面に塗工された膜状の塗工液６の厚さを検出する。制御装置５０には、膜厚センサ５２から検出結果が入力される。

制御装置５０は、各駆動装置４３ａ、４３ｂ及び定量ポンプ３１に駆動又は停止信号を出力する。駆動装置４３ａは第一シャトル４１ａを駆動し、駆動装置４３ｂは第二シャトル４１ｂを駆動する。ＣＰＵ５０ａは、記憶部５０ｃから制御プログラムをＲＡＭ５０ｂに読み出して、制御プログラムに基づき、各駆動装置４３ａ、４３ｂ及び定量ポンプ３１の駆動を制御する。

図２には、初期位置にある第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂが示されている。このとき、シール環４４、４４は、第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂそれぞれの凹溝４５の形成域の端部で弾接しており、送出室４０ｂ及び還流室４０ｃは、シール環４４、４４、第一シャトル４１ａ、及び第二シャトル４１ｂにより導入室４０ａとの連通を遮断された状態にある。

第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂは、図２に示す初期位置から互いに逆向きに移動する。図３には、第二シャトル４１ｂが上向きに移動して開端位置に達し、第一シャトル４１ａが下向きに移動して閉端位置に達した状態（送出状態）が示してあり、図４には、逆に、第二シャトル４１ｂが下向きに移動して閉端位置に達し、第一シャトル４１ａが上向きに移動して開端位置に達した状態（戻し状態）が示してある。

図３に示す送出状態において、第二シャトル４１ｂは、複数の凹溝４５の形成域の途中でシール環４４に弾接しており、各凹溝４５は、シール環４４の弾接部の上側で送出室４０ｂ内に開口し、送出室４０ｂは、複数の凹溝４５の開口部を介して導入室４０ａに連通する。

一方、第一シャトル４１ａは、複数の凹溝４５の非形成域でシール環４４に弾接しており、各凹溝４５は、シール環４４の弾接部の下側で導入室４０ａ内に位置し、還流室４０ｃは、導入室４０ａとの連通を遮断された閉状態を保つ。従って、導入室４０ａに導入される塗工液は、図中に破線の矢符により示す如く、送出室４０ｂに送り込まれ、送出路３３を経て塗工ダイ２に送出される。

図４に示す戻し状態においては、第一シャトル４１ａは、凹溝４５の形成域の途中でシール環４４に弾接して開となり、第二シャトル４１ｂは、凹溝４５の非形成域でシール環４４に弾接して閉となる。従って、還流室４０ｃは導入室４０ａに連通し、送出室４０ｂは導入室４０ａとの非連通状態を保ち、導入室４０ａに導入される塗工液は、図中に破線の矢符により示す如く、還流室４０ｃに送り込まれ、戻し路３４を経て給液源３の塗工液タンク３０に還流される。

切換弁４は、以上の如き送出状態及び戻し状態を交互に実現するように動作し、給液源３から送り出される塗工液６は、送出状態への切換え時に塗工ダイ２に送出され、戻し状態への切換え時に塗工液タンク３０に戻される。

塗工ダイ２に送出される塗工液６は、液溜め部２０を経て吐出口２１から吐出され、該吐出口２１に対向する基材シート１の塗工面に塗工される、この塗工は、切換弁４が送出状態にある間に連続してなされ、戻し状態への切換えにより停止されるから、基材シート１には、図１に示す如く、塗工液６の塗工部と非塗工部とが交互に形成され、間欠塗工が実現される。

基材シート１の搬送速度、塗工ダイ２から送出される塗工液６の速度などの塗工条件が一定であっても、塗工ダイ２から基材シート１に送出される塗工液の特性（例えば、粘性・密度など）が変化した場合、基材シート１の塗工面に塗工された塗工液６の厚さも変化する。

図６～図８は、基材シート１の塗工面に塗工された塗工液６を例示する模式的断面図である。図６に示す塗工液６の厚さについて説明する。図６において、基材シート１の搬送方向における塗工液６の最も下流側（図６の左側）の位置を始端６ａとし、塗工液６の最も上流側（図６の右側）における塗工液６の位置を終端６ｂとする。また始端６ａ及び終端６ｂの間であって、始端６ａ付近の位置をＰ、Ｑ、Ｒとする。位置Ｐは位置Ｑよりも下流側に位置し、位置Ｒは位置Ｑよりも上流側に位置する。

搬送方向における始端６ａと終端６ｂとの間の距離をｄ０とし、始端６ａと位置Ｐとの間の距離をｄ１とし、始端６ａと位置Ｑとの間の距離をｄ２とし、始端６ａと位置Ｒとの間の距離をｄ３とした場合、ｄ０：ｄ１：ｄ２：ｄ３は、例えば、１００：１：２：９７である。なお、ｄ０：ｄ１：ｄ２：ｄ３は塗工長や搬送速度に基づいて決定され、前述の比率に限定されない。

図６に示す如く、始端６ａから位置Ｐまでの間において、基材シート１の移動量に対する塗工液６の厚さの増加量、即ち、厚さの傾きは極端に大きい。位置Ｐにおいて、塗工液６の厚さは最大となる。位置Ｐから上流に向かうに従って、塗工液６の厚さは全体的に徐々に小さくなる。位置Ｑよりも上流側、例えば位置Ｒにおいては、塗工液６の厚さは許容範囲内に収まる。位置Ｐにおける厚さは許容範囲を超えている。図６に示す状態（第一状態）においては、塗工開始時に、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力が突発的に上昇していると考えられる。

膜厚センサ５２の検出結果に基づいて、第一状態にあると判断した場合、制御装置５０は、戻し状態（図４参照）から送出状態（図３参照）に切り換えるときに、以下のように、第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂの駆動を制御する。

図９は、切換弁の動作説明図である。前述したように、戻し状態（図４参照）において、第一シャトル４１ａは開端位置に配され、第二シャトル４１ｂは閉端位置に配されている。制御装置５０は、第二シャトル４１ｂを閉端位置から開端位置に移動させ、所定時間経過するまで待機する（図９参照）。その後、第一シャトル４１ａを閉端位置に移動させる（図３参照）。第一シャトル４１ａを閉端位置に移動させる前に、第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂを開端位置に移動させているので、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力の突発的な上昇が抑制され、塗工開始時に急激に塗工液６の厚さが大きくなることを抑制することができる。

前記所定時間（第二シャトル４１ｂを閉端位置から開端位置に移動させた後の待機時間）は適切に設定する必要がある。前記所定時間が不要に長い場合、基材シート１に塗工された塗工液６に、厚さが許容範囲よりも小さい薄い部分が表れる。更に、塗工液６には、第一シャトル４１ａの閉によって、厚さが許容範囲よりも大きい厚い部分が表れる。即ち、塗工液６には、許容範囲から逸脱した塗工液６の薄い部分と厚い部分とが表れる。一方、前記所定時間が不要に短い場合、塗工開始時に急激に塗工液６の厚さが大きくなることを抑制することができない。

図７に示す塗工液６の厚さについて説明する。図７において、始端６ａ及び終端６ｂの間における三つの位置をそれぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃとする。位置Ａは位置Ｂよりも下流側に位置し、位置Ｃは位置Ｂよりも上流側に位置する。

図７に示す如く、始端６ａから終端６ｂに向かうに従って、塗工液６の厚さは全体的に徐々に増加する。即ち、位置ＡＢ間、位置ＢＣ間の傾きは、略同じである。塗工液の厚さは、塗工開始時よりも塗工終了時の方が安定する傾向にある。従って、塗工終了時の厚さは、より目標厚さに近いと考えられる。図７に示す状態（第二状態）においては、塗工開始時に、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力が必要な圧力よりも小さいと考えられる。

膜厚センサ５２の検出結果に基づいて、第二状態にあると判断した場合、制御装置５０は、戻し状態（図４参照）において、第一シャトル４１ａの開度を小さくする。具体的には、第一シャトル４１ａの開端位置を、現在の位置よりも下げて、導入室４０ａの圧力を高く保ち、塗工開始時（送出状態、図３参照）における送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力を高くし、塗工開始時に、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力が必要な圧力よりも小さくなることを抑制する。

図８に示す塗工液６の厚さについて説明する。図８において、始端６ａ及び終端６ｂの間における三つの位置をそれぞれ、Ｄ、Ｅ、Ｆとする。位置Ｄは位置Ｅよりも下流側に位置し、位置Ｆは位置Ｅよりも上流側に位置する。

図８に示す如く、始端６ａから終端６ｂに向かうに従って、塗工液６の厚さは全体的に徐々に減少する。即ち、位置ＤＥ間、位置ＥＦ間の傾きは、略同じである。図８に示す状態（第三状態）においては、塗工開始時に、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力が必要な圧力よりも大きいと考えられる。

膜厚センサ５２の検出結果に基づいて、第三状態にあると判断した場合、制御装置５０は、戻し状態（図４参照）において、第一シャトル４１ａの開度を大きくする。具体的には、第一シャトル４１ａの開端位置を、現在の位置よりも上げて、導入室４０ａの圧力を低く保ち、塗工開始時（送出状態、図３参照）における送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力を低くし、塗工開始時に、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力が必要な圧力よりも大きくなることを抑制する。

図１０は、制御装置５０による膜厚制御処理を説明するフローチャート、図１１は、膜厚制御処理後に、基材シート１の塗工面に塗工された塗工液６を例示する模式的断面図である。制御装置５０のＣＰＵ５０ａは、塗工を開始する指令が入力されたか否か判定する（Ｓ１）。例えば、作業者は操作部５１を操作し、開始指令を入力する。開始指令が入力されていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ５０ａはＳ１に処理を戻す。開始指令が入力された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは塗工を開始する（Ｓ２）。ＣＰＵ５０ａは膜厚センサ５２から検出結果を取得し（Ｓ３）、基材シート１に塗工された塗工液６が第一状態にあるか否か判定する（Ｓ４）。

第一状態にあるか否かの判定は、例えば以下のように行う。ＣＰＵ５０ａは、取得した検出結果に基づいて、最大厚さの位置Ｐが始端６ａから所定距離内、例えば、始端６ａから位置Ｒまでの間にあるか否か判定する。所定距離内にあると判定した場合、位置Ｐの上流側の位置Ｑを決定する（図６参照）。例えば、位置Ｐから所定距離上流側に離れた位置を位置Ｑに決定する。ＣＰＵ５０ａは、位置ＰＱ間の傾きを求め、傾きが、予め定めた所定範囲の値であるか否か判定する。所定範囲の値である場合、第一状態にあると判定し、所定範囲の値でない場合、又は位置Ｐが始端６ａから所定距離内にない場合、第一状態にないと判定する。前記所定距離は塗工開始時の塗工範囲であり、例えば、全体の長さｄ０の約１０～２０％である。

第一状態にあるか否かの判定は、以下のようにして行ってもよい。ＣＰＵ５０ａは、最大厚さの位置Ｐが始端６ａから所定距離内にあるか否か判定する。所定距離内にあると判定した場合、最大厚さ（位置Ｐの厚さ）と予め定めた目標値との差分を求め、該差分が予め定めた所定範囲の値であるか否か判定する。所定範囲の値である場合、第一状態にあると判定し、所定範囲の値でない場合、又は位置Ｐが始端６ａから所定距離内にない場合、第一状態にないと判定する。

塗工液６が第一状態にない場合（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ５０ａは、塗工液６が第二状態にあるか否か判定する（Ｓ５）。塗工液６が第二状態にあるか否かの判定は、例えば以下のように行う。ＣＰＵ５０ａは、取得した検出結果に基づいて、位置ＡＢ間の傾きと、位置ＢＣ間の傾きとを求め（図７参照）、両傾きの差分を求め、該差分が予め定めた所定範囲の値であるか否か判定する。所定範囲の値である場合、第二状態にあると判定し、所定範囲の値でない場合、第二状態にないと判定する。

塗工液６が第二状態にない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ５０ａは、塗工液６が第三状態にあるか否か判定する（Ｓ６）。塗工液６が第三状態にあるか否かの判定は、例えば以下のように行う。ＣＰＵ５０ａは、取得した検出結果に基づいて、位置ＤＥ間の傾きと、位置ＥＦ間の傾きとを求め（図８参照）、両傾きの差分を求め、該差分が予め定めた所定範囲の値であるか否か判定する。所定範囲の値である場合、第三状態にあると判定し、所定範囲の値でない場合、第三状態にないと判定する。

塗工液６が第三状態にない場合（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ５０ａは、塗工を終了する指令が入力されたか否か判定する（Ｓ７）。終了指令が入力されていない場合（Ｓ７：ＮＯ）、ＣＰＵ５０ａはステップＳ３に処理を戻す。終了指令が入力されている場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは塗工を終了し（Ｓ８）、膜厚制御処理を終了する。

基材シート１に塗工された塗工液６が第一状態～第三状態のいずれでもない場合（Ｓ４：ＮＯ、Ｓ５：ＮＯ、且つＳ６：ＮＯ）、図１１に示すように、塗工液６全体の厚さは許容範囲内に収まり、現状を維持して基材シート１への塗工を継続する。

ステップＳ５において、塗工液６が第二状態にある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは、戻し状態（図４参照）における第一シャトル４１ａの開度を現開度よりも小さく設定し（Ｓ９）、ステップＳ７に処理を戻す。

ステップＳ６において、塗工液６が第三状態にある場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは、戻し状態（図４参照）において、第一シャトル４１ａの開度を現開度よりも大きく設定し（Ｓ１０）、ステップＳ７に処理を戻す。

ステップＳ４において、塗工液６が第一状態にある場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは、後述する第二シャトル開工程及び所定時間待機工程（Ｓ１２、Ｓ１３参照）を追加済みであるか否か判定する（Ｓ１１）。

前記工程を追加済みでない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ５０ａは、戻し状態（図４参照）から送出状態（図３参照）に切り換える場合に、第二シャトル４１ｂを開端位置に移動させる工程を追加し（Ｓ１１）、第二シャトル４１ｂを開端位置に移動させる工程を追加し（Ｓ１２）、その後、所定時間待機する工程を追加して（Ｓ１３）、ステップＳ３に処理を戻す。

前記工程を追加済みである場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは、Ｓ１２にて追加した第二シャトル４１ｂの開工程において、第二シャトル４１ｂの開度を現開度よりも大きくするか、または、Ｓ１３において追加した工程において、所定時間を現所定時間よりも長くし（Ｓ１４）、ステップＳ３に処理を戻す。

なお、第一シャトル４１ａ及び第二シャトル４１ｂの構成は以下のような構成でもよい。図１２は、構成を一部変更した第一シャトル４１ａ及び第二シャトル４１ｂを示す模式図である。図１２に示すように、第一シャトル４１ａ及び第二シャトル４１ｂは、円柱部４１ｃと、円錐台部４１ｄとを備える。円柱部４１ｃの軸方向は上下方向である。円錐台部４１ｄは、小径部分が下を向くように配置され、大径部分は円柱部４１ｃの下端に連なっている。円錐台部４１ｄの大径部分の直径は、円柱部４１ｃの直径に略等しい。

シール環４４に円柱部４１ｃが挿入された場合、円柱部４１ｃの外周面にシール環４４は当接し、第一連通部分又は第二連通部分は閉じられる。シール環４４に円錐台部４１ｄが挿入された場合、シール環４４と円錐台部４１ｄとの間に隙間が設けられ、第一連通部分又は第二連通部分は開く。円錐台部４１ｄの軸方向位置を調整することによって、前記隙間の開口面積が調整され、第一連通部分又は第二連通部分の開度が調整される。

実施の形態１に係る塗工装置、制御方法及びコンピュータプログラムにあっては、基材シート１の塗工面に塗工された塗工液６の厚さを検出し、検出した厚さに基づいて、第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行し、ハウジング４０内の圧力又は塗工ダイ２からの送液速度などを自動制御する。従来、作業者は経験に基づいて、塗工された塗工液６の厚さを手動によって調整していたが、自動制御にすることによって、作業者の技量に依拠することなく、塗工液６の厚さを迅速に均一化させることができる。

導入室４０ａ及び送出室４０ｂは還流室４０ｃを介して連通する。第一及び第二シャトル４１ａ、４１ｂの開閉タイミングを制御することによって、導入室４０ａ及び送出室４０ｂの圧力を変更させることができる。換言すれば、導入室４０ａ及び送出室４０ｂの間において、圧力変化が相互に影響し合うように、塗工装置は構成されている。このような構成を前提として、上述のように塗工装置を自動制御することによって、塗工液６の厚さを迅速に均一化させることができる。

また塗工面に塗工された塗工液６が、第一状態、第二状態又は第三状態にあるかを判定し、各状態に応じた適切な開閉制御を実行する。

また塗工面に塗工された塗工液６が第一状態にある場合、第一連通部分を開いた後、第二連通部分を開き、所定時間経過するまで待機する。第二連通部分を開いた時、第一連通部分は既に開いており、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力の突発的な上昇が抑制され、塗工開始時に急激に塗工液の厚さが大きくなることを抑制することができる。また所定時間経過後、第一連通部分を閉じることによって、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力を所望の圧力に保つことができる。

また塗工面に塗工された塗工液６が第二状態にある場合、第一連通部分の開度を小さくし、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力を高くする。圧力上昇によって、塗工開始時において、塗工ダイ２から送出される塗工液６の量が増加し、塗工された塗工液６の厚さの均一化を実現することができる。

また塗工面に塗工された塗工液６が第三状態にある場合、第一連通部分の開度を大きくし、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力を低くする。圧力下降によって、塗工開始時において、塗工ダイ２から送出される塗工液６の量が減少し、塗工された塗工液６の厚さの均一化を実現することができる。

（実施の形態２）
以下本発明を実施の形態２に係る塗工装置を示す図面に基づいて説明する。実施の形態２に係る構成の内、実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

実施の形態１においては、基材シート１に塗工された塗工液６が第一状態にある場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、第二シャトル４１ｂを開端位置に移動させ、その後、所定時間待機させる（Ｓ１２～Ｓ１４）が、ステップＳ１２～Ｓ１４に代えて、ＣＰＵ５０ａは以下の膜厚制御処理を実行してもよい。

図１３は、切換弁の動作説明図、図１４は、制御装置による膜厚制御処理を説明するフローチャートである。なお、図１４において、ステップＳ１～Ｓ１０は実施の形態１と同様な処理であるため、その説明は省略し、ここではステップＳ２１～Ｓ２３についてのみ説明する。

基材シート１に塗工された塗工液６が第一状態にある場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは、送出時における第一シャトル４１ａの閉端位置を変更済みであるか否か判定する（Ｓ２１）。前記閉端位置を変更済みでない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ５０ａは、戻し状態（図４参照）から送出状態（図３参照）に切り換える場合における前記閉端位置を変更し（Ｓ２２）、ステップＳ３に処理を戻す。

Ｓ２２においては、還流室４０ｃのシール環４４と第一シャトル４１ａとの相対位置が変更され、図１３に示すように、シール環４４の位置は、図３に示す位置よりも、凹溝４５寄りに変更される。換言すれば、第一シャトル４１ａは、図３の位置に比べて、還流室４０ｃ側に所定距離偏倚した位置に配される。第一シャトル４１ａが還流室４０ｃ寄りに配置されることによって、導入室４０ａの内側の容積は、図３の場合に比べて、大きくなり、導入室４０ａの圧力は低下する。なおシール環４４と第一シャトル４１ａとの相対位置が変更されても、第一シャトル４１ａはシール環４４に接触し、還流室４０ｃと導入室４０ａとの連通は遮断されている。

第一シャトル４１ａは還流室４０ｃ側に所定距離偏倚した位置に配されるので、導入室４０ａの圧力は低下し、送出室４０ｂ及び送出路３３内の圧力の突発的な上昇が抑制され、塗工開始時に急激に塗工液６の厚さが大きくなることを抑制することができる。

前記閉端位置を変更済みである場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５０ａは、第一シャトル４１ａの現閉端位置を更に還流室４０ｃ側に所定距離偏倚させた位置に再変更する（Ｓ２３）。閉端位置の再変更後も、還流室４０ｃと導入室４０ａとの連通は遮断される。なお、閉端位置を更に還流室４０ｃ側に所定距離偏倚させると、還流室４０ｃと導入室４０ａとの連通を遮断できない場合、ＣＰＵ５０ａは現状を維持し、表示部（図示略）にエラーを表示させる。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１基材シート
２塗工ダイ
３給液源
６塗工液
３３送出路
３４戻し路
４切換弁
４０ｂ送出室
４０ｃ還流室
４０ａ導入室
４０ハウジング
４１ａ第一シャトル
４１ｂ第二シャトル
５０制御装置（制御部）
５２膜厚センサ（検出器）

Claims

塗工面に対向配置された塗工ダイと、
塗工液を送給する給液源と、
該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、
前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器と、
前記切換弁の切換を制御する制御部と
を備え、
前記切換弁は、
前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、
前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、
前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルと
を有し、
前記制御部は、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記塗工面に塗工された塗工液が、塗工開始時に塗工された部分の厚さが他の部分の厚さよりも大きい第一状態にあるか、塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に大きくなる第二状態にあるか、又は塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に小さくなる第三状態にあるかを判定する判定部を有し、
該判定部の判定結果に応じて、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する
塗工装置。
前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第一状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分を開いた後、前記第二連通部分を開き、前記第二連通部分を開いた後、所定時間経過するまで待機し、前記第一連通部分を閉じる
請求項１に記載の塗工装置。
前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第一状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分の非連通状態を保ったまま、前記第一シャトルの閉端位置を前記導入室寄りに変更し、前記第二シャトルを開端位置に移動させる
請求項１に記載の塗工装置。
前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第二状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分の開度を小さくする
請求項１に記載の塗工装置。
前記判定部にて、前記塗工面に塗工された塗工液が前記第三状態にあると判定した場合、前記制御部は、前記第一連通部分の開度を大きくする
請求項１に記載の塗工装置。
塗工面に対向配置された塗工ダイと、
塗工液を送給する給液源と、
該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、
前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器と、
前記切換弁の切換を制御する制御部と
を備え、
前記切換弁は、
前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、
前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、
前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルと
を有し、
前記制御部は、前記検出器の検出結果に基づいて、前記第一シャトルが開端位置に配置され且つ前記第二シャトルが閉端位置に配置される戻し状態から前記第一シャトルが閉端位置に配置され且つ前記第二シャトルが開端位置に配置される送出状態に切り替える場合に、前記第一シャトルの開度を前記戻し状態における現在の開度に維持し且つ前記第二シャトルの開度を前記戻し状態における現在の開度から変更する工程を追加するか、又は前記戻し状態における前記第一シャトルの設定開度を現在の設定開度から変更して、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する
塗工装置。
塗工面に対向配置された塗工ダイと、塗工液を送給する給液源と、該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器とを備え、前記切換弁は、前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルとを有する塗工装置の制御方法であって、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記塗工面に塗工された塗工液が、塗工開始時に塗工された部分の厚さが他の部分の厚さよりも大きい第一状態にあるか、塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に大きくなる第二状態にあるか、又は塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に小さくなる第三状態にあるかを判定し、判定結果に応じて、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する
制御方法。
塗工面に対向配置された塗工ダイと、塗工液を送給する給液源と、該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器とを備え、前記切換弁は、前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルとを有する塗工装置の制御方法であって、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記第一シャトルが開端位置に配置され且つ前記第二シャトルが閉端位置に配置される戻し状態から前記第一シャトルが閉端位置に配置され且つ前記第二シャトルが開端位置に配置される送出状態に切り替える場合に、前記第一シャトルの開度を前記戻し状態における現在の開度に維持し且つ前記第二シャトルの開度を前記戻し状態における現在の開度から変更する工程を追加するか、又は前記戻し状態における前記第一シャトルの設定開度を現在の設定開度から変更して、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する
制御方法。
塗工面に対向配置された塗工ダイと、塗工液を送給する給液源と、該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器とを備え、前記切換弁は、前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルとを有する塗工装置で実行可能なコンピュータプログラムであって、
前記塗工装置に、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記塗工面に塗工された塗工液が、塗工開始時に塗工された部分の厚さが他の部分の厚さよりも大きい第一状態にあるか、塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に大きくなる第二状態にあるか、又は塗工開始から塗工終了までの間に厚さが徐々に小さくなる第三状態にあるかを判定し、判定結果に応じて、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する
処理を実行させるコンピュータプログラム。
塗工面に対向配置された塗工ダイと、塗工液を送給する給液源と、該給液源からの塗工液の送給先を前記塗工ダイへの送出路と前記給液源への戻し路との間で選択的に切換える切換弁と、前記塗工面に塗工された塗工液の厚さを検出する検出器とを備え、前記切換弁は、前記送出路に連なる送出室、前記戻し路に連なる還流室、並びに、前記送出室及び還流室に連通し前記給液源から塗工液が導入される導入室を備えるハウジングと、前記還流室と前記導入室との第一連通部分に配されており、前記第一連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第一シャトルと、前記送出室と前記導入室との第二連通部分に配されており、前記第二連通部分を開閉すべく開端位置と閉端位置との間で往復移動する第二シャトルとを有する塗工装置で実行可能なコンピュータプログラムであって、
前記塗工装置に、
前記検出器の検出結果に基づいて、前記第一シャトルが開端位置に配置され且つ前記第二シャトルが閉端位置に配置される戻し状態から前記第一シャトルが閉端位置に配置され且つ前記第二シャトルが開端位置に配置される送出状態に切り替える場合に、前記第一シャトルの開度を前記戻し状態における現在の開度に維持し且つ前記第二シャトルの開度を前記戻し状態における現在の開度から変更する工程を追加するか、又は前記戻し状態における前記第一シャトルの設定開度を現在の設定開度から変更して、前記第一連通部分及び第二連通部分の開閉制御を実行する
処理を実行させるコンピュータプログラム。