JP7105139B2

JP7105139B2 - 塗工装置

Info

Publication number: JP7105139B2
Application number: JP2018154930A
Authority: JP
Inventors: 博一榎本; 臣伸比良; 和人上田
Original assignee: 株式会社ヒラノテクシード
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2022-07-22
Anticipated expiration: 2038-08-21
Also published as: JP2020028840A

Description

本発明は、塗工装置に関するものである。

長尺状のウエブの両面に塗工液を塗工する場合には、１台目のダイで上面の塗工液を塗工し、その後にウエブの下面に２台目のダイで塗工液を塗工している。

特開２０１５－９２３２号公報

上記のような塗工装置において、上面を塗工したウエブが走行していると、その塗工された塗工部の重みでウエブの走行路が下方に傾斜する。その上、ウエブの下面を塗工すると、上下面が塗工されているため熱処理装置で乾燥させないと、ウエブをローラなどで水平に支持できず、上記の傾斜の補正ができない。そのため、ウエブが傾斜した状態で下面の塗工を行うと、目的の塗工厚さに正確に塗工できない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、ウエブの下面に塗工液を塗工するときに、正確な塗工厚さで塗工ができる塗工装置を提供することを目的とする。

本発明は、前後方向に走行するウエブの下面に塗工液を塗工するダイを有し、前記ウエブの走行路の下方に前記ダイが配され、前記ダイの上端部にあるスリット状の吐出口から前記ウエブの下面に塗工液を吐出し、前記ダイの上流において、走行する前記ウエブを支持する起点部材が設けられ、前記ダイの下流側で、かつ、前記走行路の上方に、前記ウエブまでの距離である縦距離を計測するセンサが設けられ、前記走行路と水平方向のなす傾斜角度に合わせて、前記ダイが垂直方向に対し傾斜し、この傾斜角度は、前記起点部材から前記センサまでの前後方向の横距離と、前記縦距離から算出されている、塗工装置である。

本発明によれば、ウエブの下面に塗工液を目的の塗工厚さで塗工できる。

本発明の一実施形態の塗工装置と熱処理装置の説明図である。下塗工ダイと熱処理装置の搬入口部分の拡大縦断面図である。下塗工ダイの背面図である。

以下、本発明の一実施形態の塗工装置１０について図１～図３を参照して説明する。

塗工装置１０は、ウエブＷの両面に塗工液を塗工する両面塗工装置である。ウエブＷとしては、例えば、金属箔、フィルム、布、紙である。また、この塗工装置１０によって両面が塗工されたウエブＷを加熱するための熱処理装置５０が設けられ、一つの製造システム１を形成している。

（１）製造システム１
製造システム１の塗工装置１０と熱処理装置５０について図１を参照して説明する。塗工装置１０は、ウエブＷを搬送するバックアップローラ１６、案内ローラ２６、ウエブＷの上面に塗工液を塗工する上塗工ダイ１２、ウエブＷの下面に塗工液を塗工する下塗工ダイ１４とを有している。

バックアップローラ１６は、回転することによりウエブＷを抱えて下から上に一定の走行速度で搬送する。

上塗工ダイ１２は、バックアップローラ１６の側方に水平に配されている。上塗工ダイ１２は、上分割部１８と下分割部２０とより構成され、下分割部２０の上面に液溜め部２２が左右方向に設けられている。この液溜め部２２からバックアップローラ１６の方向に向かって液通路２４が形成され、その先端にある吐出口から塗工液がウエブＷの片面（上面）へ塗工され、塗工部２が形成される。なお、上塗工ダイ１２の液溜め部２２には第１ポンプ２８が接続され、第１ポンプ２８は第１タンク３０から塗工液を上塗工ダイ１２に供給する。

案内ローラ２６は、上面に塗工部２が形成されたウエブＷを縦方向から水平方向に転回して移動させる。

下塗工ダイ１４は、案内ローラ２６の下流に配されている。下塗工ダイ１４は、ウエブＷの下面に塗工液を塗工し、塗工部３を形成する。また、下塗工ダイ１４には第２ポンプ３２が接続され、第２ポンプ３２は第２タンク３４から塗工液を下塗工ダイ１４に供給する。下塗工ダイ１４については後から詳しく説明する。

熱処理装置５０は、上面に塗工部２、下面に塗工部３が形成されたウエブＷが、搬入され、その後に熱処理が行われ搬出される。熱処理装置５０についても後から詳しく説明する。

（２）下塗工ダイ１４
次に、下塗工ダイ１４について図２と図３を参照して説明する。下塗工ダイ１４は、図２に示すように前分割部３６と後分割部３８とを有し、その間にシム４０が挟まれている。

前分割部３６と後分割部３８の上部には、傾斜面がそれぞれ形成され、前分割部３６と後分割部３８を組み合わせた状態で縦断面が三角形となり、その三角形の上部から唇状に刃先部４８が上方に突出している。この刃先部４８の上面は平らな面であり、左右方向にスリット状の吐出口５０が開口している。

後分割部３８の前面には、左右方向に凹んだ液溜め部４２が形成され、前分割部３６と後分割部３８によって、シム４０を挟んだ状態で液溜め部４２の上端部から上方に向かって液通路４４が形成されている。吐出口５０は、液通路４４の上端部に開口している。

シム４０は、図３に示すように前分割部３６と後分割部３８の間に挟持されたコの字状の金属板であり、シム４０の両側部４０ａ，４０ｂの間の空間に液溜め部２２と液通路２４がある。

液溜め部４２の後面には、液供給口４６が形成され、上記した第２ポンプ３２から塗工液が供給される。

図３に示すように、下塗工ダイ１４の両側面から左右一対の回転軸５２が突出している。左右一対の回転軸５２は、基台５４から突出した左右一対の腕部５６によって回転自在に支持されている。これによって下塗工ダイ１４が、左右方向の回転軸５２，５２を中心に回転する。また、基台５４は、図３に示すように上下動装置６２によって上下自在に移動自在であり、この上下動装置６２によって刃先部４８とウエブＷとの間隙を調整できる。この上下動装置６２としては、コッターなどを用いる。

図２に示すように、案内ローラ２６の下流であって、下塗工ダイ１４の上流に起点ローラ５８が、ウエブＷの幅方向（左右方向）に沿って回転自在に設けられている。

下塗工ダイ１４の下流であって、熱処理装置７０の手前には距離を測るセンサ６０が設けられている。このセンサ６０は下方に向いており、ウエブＷの走行路の上面に配され、ウエブＷまでの縦距離Ｈを計測する。また、このセンサ６０が設けられている位置は、起点ローラ５８の上端部と同じ高さ、すなわち、水平位置に設けられ、起点ローラ５８の上端とセンサ６０までの横距離がＬと設定されている。

（３）熱処理装置７０
熱処理装置７０について図１と図２を参照して説明する。

熱処理装置７０は、直方体状の断熱性を有する熱処理室７２を有している。

熱処理室７２の前面には搬入口７４が開口し、後面には搬出口７６が開口している。この搬入口７４から搬出口７６に向かう空間がウエブＷの走行路である。

熱処理室７２の走行路の上方には上ダクト７８が前後方向に設けられ、この上ダクト７８の下面には、上ノズル８０が前後方向に沿って所定間隔毎に設けられている。上ノズル８０は、ウエブＷの幅方向に沿って長く、下面には熱風を吹き出す上吹き出し口８２がスリット状に開口している。

熱処理室７２の走行路の下方には下ダクト８４が前後方向に設けられ、この下ダクト８４の上面には、下ノズル８６が前後方向に沿って所定間隔毎に設けられている。下ノズル８６は、ウエブＷの幅方向に沿って長く、上面には熱風を吹き出す下吹き出し口８８がスリット状に開口している。上ノズル８０と下ノズル８６とは前後方向に沿って千鳥状に配されている。また、搬入口７４に最も近い位置に下ノズル８６でなく、上ノズル８０が配されている。

熱処理室７２にはファン９０が設けられ、このファン９０によって送風された空気が不図示のヒーターなどの加熱装置によって加熱され、共通ダクト９２から上ダクト７８と下ダクト８４にそれぞれ分離して送られ、上ダクト７８を通った熱風は上ノズル８０からウエブＷの上面に吹き出され、下ダクト８４を通った熱風は下ノズル８６からウエブＷの下面に吹き出される。

上ノズル８０と下ノズル８６とは前後方向に沿って千鳥状に配されているので、上ノズル８０と下ノズル８６から吹き出された熱風によって図２に示すように、ウエブＷは浮遊した状態でサインカーブ状に揺れながら熱処理されつつ搬送される。

（４）下塗工ダイ１４の傾斜角度の設定
次に、下塗工ダイ１４の傾斜角度θ°の設定について図１～図３を参照して説明する。ここで「傾斜角度θ°」は、下塗工ダイ１４が最も精度よく塗工液をウエブＷの下面に塗工できる角度である。図２に示すように、下塗工ダイ１４は、回転軸５２を中心Ｏに回転する。通常、刃先部４８の上面にある吐出口５０は水平であり、後分割部３８の上端部の前端部の位置、すなわち、吐出口５０の後端部の位置から回転軸５２の中心Ｏに降ろしたＭは、回転軸５２の中心Ｏを通る垂線Ｓと一致し、傾斜角度θ＝０°となる。なお、このときには、この線Ｍに沿って液通路２４が垂直に位置している。しかし、下塗工ダイ１４がこの垂直な状態では、下方に傾斜しているウエブＷの下面に塗工液を精度よく塗工できない。そこで本実施形態では、下塗工ダイ１４を回転して傾斜させ、刃先部４８の上面が、傾斜して走行しているウエブＷの下面と平行になるように設定する。そのための設定を行うための試験塗工について順番に説明する。

まず、熱処理装置７０を動作させて熱風を吹き出させる。

次に、下塗工ダイ１４に関して、刃先部４８の上面が水平から試験塗工用の傾斜角度θ０（例えば、θ０＝２°）になるように回転軸５２の中心Ｏを中心として傾斜させ、上下動装置６２で下塗工ダイ１４の高さ調整を行い、ウエブＷとの間隔を塗工厚さに合わせる。

次に、走行するウエブＷの上面に塗工部２を上塗工ダイ１２で試験的に形成する。

次に、塗工部２が形成されたウエブＷは、案内ローラ２６を経て起点ローラ５８に至る。この位置までは下面に塗工液が塗工されていないため、ウエブＷを水平状態に維持できる。

次に、ウエブＷが起点ローラ５８を通過するとウエブＷを支持するものがないためウエブＷの上面に塗工された塗工部２の重みで下方に傾斜して走行する。特に、この傾斜は、下流にある上ノズル８０からの下方への吹き出しの影響もある。

次に、下塗工ダイ１４で、ウエブＷの下面に塗工部３を形成する。このときに、ウエブＷは、上面の塗工部２の重さと、下面に塗られた塗工部３の重さと、搬入口７４に最も近い上ノズル８０の上からの熱風によって水平方向に対し傾斜角度θ°だけ下方に傾斜している。

次に、起点ローラ５８の上端部からセンサ６０までの横距離Ｌと、センサ６０が計測したウエブＷまでの縦距離Ｈから傾斜角度θを算出する。この算出方法は、

ｔａｎθ＝Ｈ／Ｌ・・・（１）

であるため、

θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｈ）・・・（２）

となる。但し、傾斜角度θ°としては、０．５°～５°に納める。

次に、この傾斜角度θ°になるように、下塗工ダイ１４を回転させ、垂線Ｓに対してθ°傾け、刃先部４８の上面がウエブＷの下面と平行になるように設定する。

次に、上下動装置６２で下塗工ダイ１４の高さ調整の微調整を行い、所定の塗工厚さとなるようにする。

（５）製造システム１の動作状態
以上のように下塗工ダイ１４の傾斜角度θ°を設定した後に、通常の製造を行う。

まず、上塗工ダイ１２によって走行するウエブＷの上面に塗工部２を形成する。

次に、ウエブＷが起点ローラ５８を通過するとウエブＷを支持するものがないためウエブＷの上面に塗工された塗工部２の重みで下方にθ°傾斜して走行する。特に、この傾斜は、下流にある上ノズル８０からの下方への吹き出しの影響もある。

次に、下塗工ダイ１４の刃先部４８の上面が水平方向に対しθ°傾斜しているため、このウエブＷの傾斜角θ°と合致し、刃先部４８の上面とウエブＷの下面とが平行になり、この状態で塗工液を塗工するため、所定の塗工厚さで塗工液をウエブＷの下面に正確に塗工できる。

次に、上下面が塗工されたウエブＷは、熱処理装置７０の熱処理室７２を通過するときに上ノズル８０と下ノズル８６からの熱風によって浮遊状態で加熱され、搬出口７６から搬出される。

（６）効果
本実施形態によれば、下塗工ダイ１４がウエブＷの傾斜角θ°に合わせて傾斜しているため、ウエブＷの下面に塗工液を塗工する場合にその塗工厚さの精度が向上する。

また、ウエブＷの下方への傾斜角度θ°は、起点ローラ５８の上端とセンサ６０の横距離Ｌと、センサ６０が計測したウエブＷの上面までの縦距離Ｈとから求めるため、正確にその角度を求めることができる。

（７）変更例
上記実施形態では、バックアップローラ１６の側方に上塗工ダイ１２を配してウエブＷの上面に塗工液を塗工したが、これ以外の方法でウエブＷの上面に塗工液を塗工してもよい。

また、上記実施形態では、ウエブＷの上下面に塗工液を塗工したが、ウエブＷの下面にのみ塗工液を塗工する塗工装置１０であってもよい。

また、上記実施形態では、起点部材としてローラを用いたが、これに代えて左右方向に配した棒であってもよい。

また、上記実施形態では、後分割部３８の前面に左右方向に凹んだ液溜め部４２を設けたが、これに代えて前分割部３６の前面に左右方向に凹んだ液溜め部４２を設けてもよい。

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・・・塗工装置、１２・・・上塗工ダイ、１４・・・下塗工ダイ、１６・・・バックアップローラ、４８・・・刃先部、５０・・・吐出口、５２・・・回転軸、５８・・・起点ローラ、６０・・・センサ

Claims

前後方向に走行するウエブの下面に塗工液を塗工するダイを有し、
前記ウエブの走行路の下方に前記ダイが配され、
前記ダイの上端部にあるスリット状の吐出口から前記ウエブの下面に塗工液を吐出し、
前記ダイの上流において、走行する前記ウエブを支持する起点部材が設けられ、
前記ダイの下流側で、かつ、前記走行路の上方に、前記ウエブまでの距離である縦距離を計測するセンサが設けられ、
前記走行路と水平方向のなす傾斜角度に合わせて、前記ダイが垂直方向に対し傾斜し、この傾斜角度は、前記起点部材から前記センサまでの前後方向の横距離と、前記縦距離から算出されている、
塗工装置。
前記ダイの上部に、唇状に突出した刃先部が設けられ、
前記刃先部の上面は、平面であり、
前記刃先部の前記上面に左右方向に沿ってスリット状の前記吐出口が設けられ、
前記刃先部の前記上面が、前記ウエブの下面と平行になるように、前記ダイが垂直方向に対し傾斜している、
請求項１に記載の塗工装置。
前記ダイは、
前分割部と、
前記前分割部と前後方向に組み合わさる後分割部と、
前記前分割部、又は、前記後分割部の縦面に形成された液溜め部と、
前記前分割部と前記後分割部の間で、かつ、前記液溜め部から上方に延びた液通路と、
を有し、
前記吐出口は、前記液通路の上端部に形成されている、
請求項２に記載の塗工装置。
前記ウエブの上面に塗工液が塗工されている、
請求項１に記載の塗工装置。
前記ダイの下流に前記ウエブを加熱する熱処理装置が設けられている、
請求項４に記載の塗工装置。
前記熱処理装置は、
断熱性を有する熱処理室と、
前記熱処理室の前面に形成された前記ウエブの搬入口と、
前記熱処理室の後面に形成された前記ウエブの搬出口と、
前記熱処理室内の前記走行路の上方に配され、熱風を前記ウエブに向かって吹き出す複数の上ノズルと、
前記熱処理室内の前記走行路の下方に配され、熱風を前記ウエブの下面に向かって吹き出す複数の下ノズルと、
を有し、前記上ノズルと前記下ノズルとが千鳥状に配されている、
請求項５に記載の塗工装置。
前記搬入口に最も近い位置に、前記上ノズルが配されている、
請求項６に記載の塗工装置。
前記起点部材は、ローラ、又は棒である、
請求項１に記載の塗工装置。
前記ダイの左右側面から左右一対の回転軸がそれぞれ突出し、
左右一対の前記回転軸を回転自在に支持する支持手段を有する、
請求項１に記載の塗工装置。