JPH10323596A

JPH10323596A - ロールコータの制御装置及び制御方法

Info

Publication number: JPH10323596A
Application number: JP13681997A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Okada; 薫岡田; Kiyotake Nishii; 廉剛西井; Masanobu Matsumoto; 昌信松本; Takaaki Yamane; 孝明山根; Koichi Kamikita; 廣一上北; Yoshitoshi Mitani; 恵敏三谷
Original assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Current assignee: Hirano Tecseed Co Ltd; Hirano Steel Recycle Co
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1998-12-08
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JP3259048B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ロールコータでウエブに塗工液を塗工する場
合に、目的の塗工厚で塗工できるように自動制御できる
ロールコータを提供する。【解決手段】Ｄロール、Ｍロール、Ｔロール、Ｃロー
ル、Ｂロールの順番に配されたロールコータにおいて、
塗工液の温度とウエブ１の走行速度に基づいて、Ｍロー
ルの回転速度、Ｔロールの回転速度、ニップ幅を調整し
て、ウエブ１に対する塗工液の塗工厚を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙、フィルム等の
ウエブに、例えば、シリコン等のように比較的粘度の高
い樹脂（５０ｃｐｓ〜１０００ｃｐｓ）を少ない塗布量
（０．１〜３．０ｇ／ｍ²）で塗布するためのロールコ
ータの制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ウエブに塗工液を塗布する装
置として、ロールを幾つか組合わせて塗布するものがあ
る。

【０００３】例えば、５本のロールを組合わせたロール
コータは、ドクターロール（以下、Ｄロールという）、
メタリングロール（以下、Ｍロールという）、トランス
ファロール（以下、Ｔロールという）、コーティンクロ
ール（以下、Ｃロールという）及びバックアップロール
（以下、Ｂロールという）の順番に配され、Ｄロールと
Ｍロールとの間に塗工液を溜め、この塗工液をＴロール
を介してＣロールを供給し、Ｂロールの外周面に沿って
走行するウエブーへＣロールによって塗工液を塗布する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の５本のロールコ
ータにおいて、ウエブに塗工液を塗工する場合には、ほ
ぼ一定の塗工厚で塗工する必要があるが、従来、この塗
工厚を一定にする制御システムはなく、このロールコー
タを操作する作業者の勘によって行っていた。

【０００５】その方法は、各ロールの回転速度を変化さ
せたりしていたが、客観的な操作基準がなく、非常に困
難な操作であった。特に、ロールコータの始動時におい
ては、各ロールの回転速度が次第に上昇してくるため、
この上昇による塗工厚の変化に、作業者は対応できない
ため、従来は、各ロールが一定の速度に達するまでの間
ウエブに塗工された塗工厚は目的の塗工厚とは全く異な
るものであるため、この部分のウエブは破棄されてい
た。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ロー
ルコータでウエブに塗工液を塗工する場合に、目的の塗
工厚で塗工できるように自動制御できるロールコータの
制御装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ドク
ターロール、メタリングロール、トランスファロール、
コーティングロール、バックアップロールの順番に配さ
れ、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間
に塗工液を溜め、この塗工液を前記トランスファロール
を介して前記コーティングロールへ供給し、前記バック
アップロールの外周面に沿って走行するウエブへ、前記
コーティングロールによって塗工液を塗布する５本ロー
ルコータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測
定手段と、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出手
段と、前記メタリングロールの回転速度を制御するメタ
リングロール制御手段と、前記ドクターロールと前記メ
タリングロールとの間の押圧力を調整する押圧力調整手
段と、前記トランスファロールの回転速度を制御するト
ランスファロール制御手段と、前記温度測定手段の測定
した塗工液温度、または、前記速度検出手段の検出した
走行速度に基づいて、前記メタリングロール制御手段、
前記トランスファロール制御手段、または、前記押圧力
調整手段を制御して、ウエブに対する塗工液の塗工厚を
制御する主制御手段とよりなることを特徴とするロール
コータの制御装置である。

【０００８】請求項２の発明は、前記主制御手段は、前
記押圧力調整手段、前記メタリングロール制御手段、前
記トランスファロール制御手段の順番、または、前記ト
ランスファロール制御手段、前記メタリングロール制御
手段、前記押圧力調整手段の順番で制御を行い、前記塗
工厚を制御することを特徴とする請求項１記載のロール
コータの制御装置である。

【０００９】請求項３の発明は、前記主制御手段は、前
記押圧力調整手段によって１μｍ単位の塗工厚を制御
し、前記メタリングロール制御手段によって０．１μｍ
単位の塗工厚を制御し、前記トランスファロール制御手
段によって０．０１μｍ単位の塗工厚を制御することを
特徴とする請求項１記載のロールコータの制御装置であ
る。

【００１０】請求項４の発明は、ドクターロール、メタ
リングロール、コーティングロール、バックアップロー
ルの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリン
グロールとの間に塗工液を溜め、この塗工液を前記コー
ティングロールへ供給し、前記バックアップロールの外
周面に沿って走行するウエブへ、前記コーティングロー
ルによって塗工液を塗布する４本ロールコータにおい
て、前記塗工液の温度を測定する温度測定手段と、前記
ウエブの走行速度を検出する速度検出手段と、前記メタ
リングロールの回転速度を制御するメタリングロール制
御手段と、前記ドクターロールと前記メタリングロール
との間の押圧力を調整する押圧力調整手段と、前記温度
測定手段の測定した塗工液温度、または、前記速度検出
手段の検出した走行速度に基づいて、前記メタリングロ
ール制御手段、または、前記押圧力調整手段を制御し
て、ウエブに対する塗工液の塗工厚を制御する主制御手
段とよりなることを特徴とするロールコータの制御装置
である。

【００１１】請求項５の発明は、前記主制御手段は、前
記押圧力調整手段、前記メタリングロール制御手段の順
番、または、前記メタリングロール制御手段、前記押圧
力調整手段の順番で制御を行い、前記塗工厚を制御する
ことを特徴とする請求項４記載のロールコータの制御装
置である。

【００１２】請求項６の発明は、ドクターロール、メタ
リングロール、第１トランスファロール、第２トランス
ファロール、コーティングロール、バックアップロール
の順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリング
ロールとの間に塗工液を溜め、この塗工液を前記第１ト
ランスファロール、前記第２トランスファロールを介し
て前記コーティングロールへ供給し、前記バックアップ
ロールの外周面に沿って走行するウエブへ、前記コーテ
ィングロールによって塗工液を塗布する６本ロールコー
タにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定手段
と、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出手段と、
前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御手段と、前記ドクターロールと前記メタリン
グロールとの間の押圧力を調整する押圧力調整手段と、
前記第１トランスファロールの回転速度を制御する第１
トランスファロール制御手段と、前記第２トランスファ
ロールの回転速度を制御する第２トランスファロール制
御手段と、前記温度測定手段の測定した塗工液温度、ま
たは、前記速度検出手段の検出した走行速度に基づい
て、前記メタリングロール制御手段、前記第１トランス
ファロール制御手段、前記第２トランスファロール制御
手段、または、前記押圧力調整手段を制御して、ウエブ
に対する塗工液の塗工厚を制御する主制御手段とよりな
ることを特徴とするロールコータの制御装置である。

【００１３】請求項７の発明は、ドクターロール、メタ
リングロール、トランスファロール、コーティングロー
ル、バックアップロールの順番に配され、前記ドクター
ロールと前記メタリングロールとの間に塗工液を溜め、
この塗工液を前記トランスファロールを介して前記コー
ティングロールへ供給し、前記バックアップロールの外
周面に沿って走行するウエブへ、前記コーティングロー
ルによって塗工液を塗布する５本ロールコータにおい
て、前記塗工液の温度を測定する温度測定ステップと、
前記ウエブの走行速度を検出する速度検出ステップと、
前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御ステップと、前記ドクターロールと前記メタ
リングロールとの間の押圧力を調整する押圧力調整ステ
ップと、前記トランスファロールの回転速度を制御する
トランスファロール制御ステップと、前記温度測定ステ
ップで測定した塗工液温度、または、前記速度検出ステ
ップで検出した走行速度に基づいて、前記メタリングロ
ール制御ステップ、前記トランスファロール制御ステッ
プ、または、前記押圧力調整ステップによって、ウエブ
に対する塗工液の塗工厚を制御することを特徴とするロ
ールコータの制御方法である。

【００１４】請求項８の発明は、前記主制御ステップ
は、前記押圧力調整ステップ、前記メタリングロール制
御ステップ、前記トランスファロール制御ステップの順
番、または、前記トランスファロール制御ステップ、前
記メタリングロール制御ステップ、前記押圧力調整ステ
ップの順番で前記塗工厚を制御することを特徴とする請
求項７記載のロールコータの制御方法である。

【００１５】請求項９の発明は、前記主制御ステップ
は、前記押圧力調整ステップによって１μｍ単位の塗工
厚を制御し、前記メタリングロール制御ステップによっ
て０．１μｍ単位の塗工厚を制御し、前記トランスファ
ロール制御ステップによって０．０１μｍ単位の塗工厚
を制御することを特徴とする請求項７記載のロールコー
タの制御方法である。

【００１６】請求項１０の発明は、ドクターロール、メ
タリングロール、コーティングロール、バックアップロ
ールの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリ
ングロールとの間に塗工液を溜め、この塗工液を前記コ
ーティングロールへ供給し、前記バックアップロールの
外周面に沿って走行するウエブへ、前記コーティングロ
ールによって塗工液を塗布する４本ロールコータにおい
て、前記塗工液の温度を測定する温度測定ステップと、
前記ウエブの走行速度を検出する速度検出ステップと、
前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御ステップと、前記ドクターロールと前記メタ
リングロールとの間の押圧力を調整する押圧力調整ステ
ップと、前記温度測定ステップで測定した塗工液温度、
または、前記速度検出ステップで検出した走行速度に基
づいて、前記メタリングロール制御ステップ、または、
前記押圧力調整ステップによって、ウエブに対する塗工
液の塗工厚を制御することを特徴とするロールコータの
制御方法である。

【００１７】請求項１１の発明は、前記主制御ステップ
は、前記押圧力調整ステップ、前記メタリングロール制
御ステップの順番、または、前記メタリングロール制御
ステップ、前記押圧力調整ステップの順番で前記塗工厚
を制御することを特徴とする請求項１０記載のロールコ
ータの制御方法である。

【００１８】請求項１２の発明は、ドクターロール、メ
タリングロール、第１トランスファロール、第２トラン
スファロール、コーティングロール、バックアップロー
ルの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリン
グロールとの間に塗工液を溜め、この塗工液を前記第１
トランスファロール、前記第２トランスファロールを介
して前記コーティングロールへ供給し、前記バックアッ
プロールの外周面に沿って走行するウエブへ、前記コー
ティングロールによって塗工液を塗布する６本ロールコ
ータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定ス
テップと、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出ス
テップと、前記メタリングロールの回転速度を制御する
メタリングロール制御ステップと、前記ドクターロール
と前記メタリングロールとの間の押圧力を調整する押圧
力調整ステップと、前記第１トランスファロールの回転
速度を制御する第１トランスファロール制御ステップ
と、前記第２トランスファロールの回転速度を制御する
第２トランスファロール制御ステップと、前記温度測定
ステップで測定した塗工液温度、または、前記速度検出
ステップで検出した走行速度に基づいて、前記メタリン
グロール制御ステップ、前記第１トランスファロール制
御ステップ、前記第２トランスファロール制御ステッ
プ、または、前記押圧力調整ステップによって、ウエブ
に対する塗工液の塗工厚を制御することを特徴とするロ
ールコータの制御方法である。

【００１９】

【作用】請求項１，７のロールコータの制御装置及び
制御方法において塗工厚を一定の塗工厚に制御する場合
について説明する。

【００２０】塗工厚を変化させる要因としては、次の５
つのものがある。

【００２１】第１の要因は、塗工液の粘度であり、この
粘度が変化すると塗工厚も変化する。粘度の変化は塗工
液の温度によって変化するため、この塗工液の温度を温
度測定手段によって測定する。

【００２２】第２の要因は、ウエブの走行速度であり、
これは速度検出手段によって検出する。

【００２３】以上の２つの要因は、制御においてはいわ
ゆる外乱的要因に当たる。

【００２４】第３は、Ｍロールの回転速度であり、これ
はメタリングロール制御手段によって制御する。

【００２５】第４の要因は、ＤロールとＭロールのニッ
プ幅であり、これはＤロールとＭロールとの間の押圧力
で決定されるため、押圧力調整手段によって調整する。

【００２６】第５の要因は、Ｔロールの回転速度であ
り、これはトランスファー制御手段によって制御するこ
とができる。

【００２７】第３〜第５の要因は、ロールコータ自身で
制御できる要因である。

【００２８】以上により、主制御手段は、温度測定手段
の測定した塗工液温度と速度検出手段の検出した走行速
度に基づいて、メタリングロール制御手段、トランスフ
ァロール制御手段及び押圧力調整手段を制御して、ウエ
ブに対する塗工液の塗工厚を制御する。

【００２９】請求項２，８のロールコータの制御装置及
び制御方法について説明する。

【００３０】Ｍロールの回転速度、押圧力及びＴロール
の回転速度が、塗工厚の変化に影響を及ぼす順は、押圧
力、Ｍロールの回転速度、Ｔロールの回転速度の順番で
あることが判明した。そのため、主制御手段が塗工厚を
制御する場合には、押圧力を調整し、Ｍロールの回転速
度を制御し、Ｔロールの回転速度を制御する順番、また
は、その逆の順番で制御を行う。

【００３１】請求項３，９のロールコータの制御装置及
び制御方法について説明する。

【００３２】主制御手段は、前記メタリングロール制御
手段によって０．１μｍ単位の塗工厚を制御し、前記ト
ランスファロール制御手段によって０．０１μｍ単位の
塗工厚を制御し、前記押圧力調整手段によって１μｍ単
位の塗工厚を制御する。

【００３３】請求項４，１０のロールコータの制御装置
及び制御方法について説明する。

【００３４】このロールコータは４本ロールコータであ
り、この場合の制御方法は、主制御手段が、温度測定手
段で測定した塗工液温度と速度検出手段の測定した走行
速度に基づいて、メタリングロール制御手段及び押圧力
を調整して、ウエブに対する塗工液の塗工厚を制御す
る。

【００３５】請求項５，１１のロールコータの制御装置
及び制御方法について説明する。

【００３６】主制御手段は、押圧力の調整の後にＭロー
ルの回転速度を制御して塗工厚を制御するか、その逆の
制御を行う。

【００３７】請求項６，１２のロールコータの制御装置
及び制御方法について説明する。

【００３８】このロールコータは、６本のロールコータ
であり、この場合には、主制御手段は、温度測定手段の
測定した塗工液温度と速度検出手段の検出した走行速度
に基づいて、押圧力の調整、Ｍロールの回転速度、Ｔ１
ロールの回転速度，Ｔ２ロールの回転速度を制御してウ
エブに対する塗工液の塗工厚を制御する。

【００３９】

【発明の実施の形態】５本のロールコータの場合まず、５本のロールコータ１０において、ウエブ１に対
する塗工厚ＣＷが制御できることを解明した内容につい
て、以下説明する。

【００４０】図２は、５本のロールコータ１０であっ
て、Ｄロール１２、Ｍロール１４、Ｔロール１６、コー
ティングロール１８、バックアップロール２０の順番に
配されている。

【００４１】シリコン樹脂よりなる塗工液は、Ｄロール
１２とＭロール１４の間に設けられた液溜め部１３に溜
められ、この溜められた塗工液はＴロール１６を介して
Ｃロール１８へ供給され、Ｂロール２０の外周面に沿っ
て走行するウエブ１へＣロール１８によって塗工液を塗
布する。なお、塗工液は、シリコン等のように比較的粘
度の高い樹脂（５０ｃｐｓ〜１０００ｃｐｓ）であり、
また、これをウエブ１へ少ない塗布量（０．１〜３．０
ｇ／ｍ²）で塗布するとする。

【００４２】この場合に、Ｄロール１２は、表面に硬質
クロムメッキ等を施した鋼製のロールであり、Ｍロール
１４は表面にゴムが巻かれた鋼製のロールであり、Ｔロ
ール１６は表面に硬質クロムメッキ等を施した鋼製のロ
ールであり、Ｃロール１８は表面にゴムが巻かれた鋼製
のロールであり、Ｂロール２０は表面に硬質クロムメッ
キ等を施した鋼製のロールである。なお、Ｄロール１２
を表面にゴムが巻かれた鋼製のロールとし、Ｍロール１
４を表面に硬質クロムメッキ等を施した鋼製のロールと
し、Ｔロール１６を表面にゴムが巻かれた鋼製のロール
とし、Ｃロール１８を表面に硬質クロムメッキ等を施し
た鋼製のロールとし、Ｂロール２０を表面にゴムが巻か
れた鋼製のロールとしてもよい。

【００４３】上記ロールコータ１０を使用して、各ロー
ルの回転速度や塗工液の粘度との関係を本出願人は調べ
るために、次のような５つの実験を行った。

【００４４】（第１の実験）第１の実験は，Ｍロール１
４の回転速度ＭＶと塗工厚ＣＷとの関係について実験を
行った。その実験結果が図２のグラフである。

【００４５】この実験の条件は、Ｂロール２０の回転速
度ＢＶ（ｍ／分）が３００ｍ／分であり、Ｔロール１６
の回転速度ＴＶが、Ｂロール２０の回転速度ＢＶの９０
％である。なお、Ｂロール２０の回転速度ＢＶ（ｍ／
分）がウエブ１の走行速度となる。

【００４６】そして、グラフの縦軸が塗工厚ＣＷ（μ
ｍ）、横軸がＭロール１４の回転速度ＭＶ（％）を示し
ている。Ｍロール１４の回転速度ＭＶ（％）の単位はＢ
ロール２０の回転速度に対する百分率である。すなわ
ち、Ｂロール２０が３００ｍ／分で走行しているため、
それの５％〜１０％の範囲で回転している。

【００４７】このグラフから、塗工厚ＣＷとＭロールの
回転速度ＭＶとの関係を調べると（１）式に表すことが
できる。

【００４８】ＣＷ＝ａ×ＭＶ＋ｂ（１）但し、ａ及びｂは係数である。

【００４９】また、図２のグラフから、Ｍロール１４の
回転速度ＭＶは、塗工厚ＣＷに対し０．１μｍ単位で影
響を及すことが明らかになった。

【００５０】（第２の実験）第２の実験は，Ｔロール１
６の回転速度ＴＶと塗工厚ＣＷの関係について実験を行
った。その実験結果が図３のグラフである。

【００５１】この実験の条件は、Ｂロール２０の回転速
度ＢＶ（ウエブ１の走行速度）を３００ｍ／分とした。

【００５２】グラフの縦軸が塗工厚ＣＷ（μｍ）であ
り、横軸がＴロール１６の回転速度ＴＶ（％）を示し、
単位はＢロール２０の回転速度ＢＶの百分率である。

【００５３】このグラフより、Ｔロール１６の回転速度
ＴＶと塗工厚ＣＷの関係を表すと、（２）式に表すこと
ができる。

【００５４】ＣＷ＝ｃ×ＴＶ²＋ｄ×ＴＶ＋ｅ（２）但し、ｃ、ｄ、ｅは係数である。

【００５５】また、図３のグラフより、Ｔロールの回転
速度ＴＶは、塗工厚ＣＷに対して０．０１μｍ単位で影
響を及すことが明らかになった。

【００５６】（第３の実験）第３の実験は、ニップ幅Ｎ
Ｗと塗工厚ＣＷとの関係について実験を行った。ここ
で、ニップ幅ＮＷ（ｍｍ）とは、図１においてＭロール
１４にＤロール１２を押しつけた場合のＭロール１４の
へこみ寸法１７を言い、Ｍロール１４に対するＤロール
１２の押圧力Ｆ（ｋｇ／ｃｍ）によって決まるものであ
り、その関係は（３）式に表すことができる。

【００５７】ＮＷ＝ｈ×Ｆ^1/2 （３）但し、ｈは係数である。

【００５８】この加圧力Ｆ（ｋｇ／ｃｍ）は、Ｄロール
１２に設けられた油圧シリンダ２２によって決定され
る。この油圧シリンダ２２は、Ｄロール１２の回転軸を
両側から支持するように設けられており、この油圧シリ
ンダ２２を作動させることによってＤロール１２をＭロ
ール１４に加圧できる。そして、その加圧力Ｆが（３）
式の値となる。

【００５９】ニップ幅ＮＷ（ｍｍ）と塗工厚ＣＷ（μ
ｍ）の関係を調べると、図４に示すグラフとなる。

【００６０】この実験において、Ｂロール２０の回転速
度ＢＶ（ウエブ１の走行速度）は、３００ｍ／分であ
り、Ｔロール１６の回転速度ＴＶはＢロール２０の回転
速度ＢＶの９０％であり、Ｍロール１４の回転速度ＭＶ
はＢロール２０の回転速度ＢＶの８％となっている。ま
た、グラフの縦軸がニップ幅ＮＷ（ｍｍ）であり、横軸
が塗工厚ＣＷ（μｍ）である。

【００６１】この関係を式に表すと次のようになる。

【００６２】ＣＷ＝ｇ×１／ＮＷ^α （４）（３）式と（４）式とより、加圧力Ｆと塗工厚ＣＷの関
係は、次のような関係となる。

【００６３】ＣＷ＝ｇ×１／（ｈ×Ｆ^1/2）^α＝ｐ×Ｆ^−α／２（５）但し、ｐ＝ｇ／ｈ^αであり、ｇ、ｈ、ｐ及びαは係数で
ある。

【００６４】また、このグラフからも明らかなように、
ニップ幅ＮＷはその値を動かすと、塗工厚ＣＷに対し、
１μｍ単位で影響があることが明らかになった。

【００６５】（第４の実験）第４の実験は、塗工液であ
るシリコン樹脂の粘度ＶＩＳと塗工厚ＣＷとの関係につ
いて実験を行った。

【００６６】まず、シリコン樹脂の粘度ＶＩＳは、シリ
コン樹脂の温度Ｔによって変化し、その関係は次のよう
なものである。

【００６７】ＶＩＳ＝ｉ×ｅ^βＴ（６）但し、ｉ，βは係数である。

【００６８】この実験において、Ｂロール２０の回転速
度ＢＶは３００ｍ／分であり、Ｔロール１６の回転速度
ＴＶはＢロール２０の回転速度ＢＶの９０％であり、Ｍ
ロール１４の回転速度ＭＶはＢロール２０の回転速度Ｂ
Ｖの８％であり、ニップ幅ＮＷは１４ｍｍである。グラ
フの縦軸が塗工厚（μｍ）であり、横軸が粘度ＶＩＳ
（ｃｐｓ）である。

【００６９】このグラフより、塗工厚ＣＷ（μｍ）と粘
度ＶＩＳ（ｃｐｓ）との関係は（７）式のような関係と
なる。

【００７０】ＣＷ＝ｊ×ＶＩＳ＋ｋ（７）但し、ｊ，ｋは係数である。

【００７１】（６）式と（７）式から、塗工厚ＣＷと温
度Ｔとの関係は次のような関係となる。

【００７２】ＣＷ＝ｊ×ｉ×ｅ^βＴ＋ｋ＝ｑ×ｅ^βＴ＋ｋ（８）但し、ｑ＝ｉ×ｊであり、ｑは係数である。

【００７３】（第５の実験）第５の実験は、ウエブ１の
走行速度、すなわち、Ｂロール２４の回転速度ＢＶと塗
工厚ＣＷとの関係との関係について実験を行った。

【００７４】この実験において、Ｃロール１８の回転速
度ＣＶは、Ｂロール２０の回転速度ＢＶと等しくし、Ｔ
ロール１６の回転速度ＴＶはＢロール２０の回転速度Ｂ
Ｖの９０％とし、Ｍロール１４の回転速度ＭＶはＢロー
ル２０のの回転速度ＢＶの８％である。

【００７５】このグラフの縦軸は、塗工厚ＣＷ（μｍ）
であり、横軸は回転速度ＢＶ（ｍ／分）である。

【００７６】このグラフから、回転速度ＢＶと塗工厚Ｃ
Ｗとの関係は（９）式のようになる。

【００７７】ＣＷ＝ｍ×ＢＶ＋ｎ（９）但し、ｍ、ｎは係数である。

【００７８】（実験のまとめ）以上により、塗工厚ＣＷ
と各ロールの回転速度ＢＶ，ＭＶ，ＴＶ及び粘度ＶＩＳ
との関係は、上記に示す（１）式、（２）式、（５）
式、（８）式、（９）式の関係となった。

【００７９】そして、本出願人は上記に実験した条件以
外でも、上記の式の関係が満たされることが明らかにな
った。そこで、本出願人はロールコータ１０において次
のような制御を行うこととした。

【００８０】（本発明の制御の内容）図７は、ロールコ
ータ１０の制御関係を示すブロック図であり、メモリ、
ＣＰＵ、Ｉ／Ｏポート等を有したマイクロコンピュータ
よりなる主制御部２４を中心にして制御を行う。

【００８１】この主制御部２４には、各ロールの回転速
度を制御するために、Ｍロール制御部２６、Ｔロール制
御部２８、Ｃロール制御部３０、Ｂロール制御部３２が
接続され、各制御部に、Ｍロールモータ３４、Ｔロール
モータ３６、Ｃロールモータ３８、Ｂロールモータ４０
が接続されている。ここで、各モータは、３相交流モー
タであり、各制御部は、このモータを制御するためのイ
ンバータ回路から構成されている。そのため、主制御部
２４からパルス信号等を出力することによって、インバ
ータ回路で各モータの回転速度、トルク等を制御でき
る。

【００８２】また、主制御部２４には、Ｄロール１２と
Ｍロール１４の押圧力を調整するための油圧シリンダ２
２が接続され、また、ロールコータ１０の雰囲気温度を
測定するための室温測定部４２が接続されている。塗工
液の温度を直接測定してもよいが、通常は、室温（雰囲
気温度）と塗工液温度とは同じであるため、室温をこの
室温測定部４２で測定している。なお、塗工液の温度を
直接測定しても良い。さらに、主制御部２４を作業者が
操作する操作部４４が設けられている。

【００８３】上記実験において、５つの要因のうち、塗
工液の粘度ＶＩＳとＢロール２０の回転速度ＢＶは、そ
の塗工環境によって変化するいわゆる外乱である。すな
わち、塗工液の粘度ＶＩＳは、ロールコータ１０が設置
されている室温によって変化し、また、Ｂロール２０の
回転速度ＢＶはロールコータ２０の始動時、定速時、終
動時ではその値が異なる。

【００８４】一方、Ｍロール１４とＴロール１６の回転
速度は制御可能であり、押圧力も制御可能である。

【００８５】そこで、この制御系統は、外乱であるＢロ
ール２０の回転速度ＢＶと塗工液の粘度ＶＩＳが変化し
た場合に、Ｍロール１４とＴロール１６の回転速度Ｍ
Ｖ，ＴＶ及び押圧力Ｆ（ニップ幅ＮＷ）を変化させて常
に一定の塗工厚に制御するものである。

【００８６】以下、その制御方法を、図８のフローチャ
ートに基づいて説明する。

【００８７】ステップ１において、Ｂロール２０の回転
速度ＢＶが変化したかどうかを検知し、変化していなけ
ればこの状態を続け、変化すればステップ２に進む。

【００８８】ステップ２において、回転速度ＢＶの値を
検出しステップ５に進む。

【００８９】ステップ３においては雰囲気温度Ｔを測定
し，変化しなければこの状態を続け、変化すればステッ
プ４に進む。

【００９０】ステップ４において、雰囲気温度Ｔを測定
しステップ５に進む。

【００９１】ステップ５において、回転速度ＢＶまたは
雰囲気温度Ｔから塗工厚ＣＷの変化を演算する。この演
算は、（８）式及び（９）式から演算する。なお、各式
の係数は予め試験走行を行ってその係数の値を決めてお
く（なお、下記で使用される（１）（２）（５）式の係
数も予め試験走行を行って算出する。）。そして、変化
するＣＷが求められれば、ステップ６に進む。

【００９２】ステップ６において、塗工厚ＣＷの変化が
１μｍ単位の場合には、押圧力Ｆの調整で制御する。こ
の制御は（５）式の関係を用いる。そしてステップ９に
進む。

【００９３】ステップ７において、ＣＷの変化が０．１
μｍ単位の変化である場合にはＭロール１４の回転速度
ＭＶを制御して塗工厚ＣＷを目的の塗工厚にフィードバ
ック制御する。この制御は（１）式の関係を用いる。そ
してステップ７に進む。

【００９４】ステップ８においては、ＣＷの変化が０．
０１μｍ単位の変化である場合には、Ｔロールの回転速
度ＴＶを制御する。この制御は（２）式の関係を用い
る。そしてステップ８に進む。

【００９５】ステップ９において、変化させた値が目的
の値だけ変化した場合にはステップ１またはステップ３
に戻り、目的の値になっていない場合にはステップ６に
戻る。

【００９６】ここで、例えば回転速度ＢＶと雰囲気温度
Ｔが変化して、（８）式または（９）式から塗工厚ＣＷ
が１．６７μｍ変化すると演算された場合について、制
御をするには、１μｍの変化を押圧力Ｆで制御し、０．
６μｍの変化はＭロール１４の回転速度ＭＶで制御し、
０．０７μｍの変化はＴロール１６の回転速度ＴＶで制
御する。

【００９７】なお、上記制御においてはウエブ１に塗工
液を塗工した後その塗工厚を塗工厚検出装置では検出し
ていない。すなわち、この制御の場合にはそのような塗
工厚検出装置を用いることなく、目的の塗工厚で制御で
きるものである。

【００９８】また、上記ステップ１からステップ９の制
御内容をＦＤやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶させ
て、これのみを販売し、これを購入した客がパソコン等
の主制御部２４にダウンロードして、ロールコータ１０
を制御しても良い。

【００９９】４本のロールコータの場合次に、４本のロールコータの制御方法について説明す
る。

【０１００】４本のロールコータ１００の構造は、図９
に示すように５本のロールコータ１０のＴロール１６が
抜けている構造である。したがって、この制御ではＴロ
ール１６の回転制御ができないため、押圧力Ｆ，Ｍロー
ル１４の回転速度だけで塗工液の塗工厚を制御する。

【０１０１】なお、その制御方法は５本のロールコータ
１０と同じである。

【０１０２】３本のロールコータの場合次に３本のロールコータ２００の制御方法について説明
する。

【０１０３】３本のロールコータ２００は、図１０に示
すように５本ロールコータ１０のＴロール１６とＤロー
ル１２を取り除いたものであり、Ｍロール１４に液溜部
４６を設けている。

【０１０４】したがって、この場合に塗工液の塗工厚を
制御するためにはＭロール１４の回転速度のみによって
制御する。

【０１０５】なお、その制御方法は５本のロールコータ
１０と同じである。

【０１０６】６本のロールコータの場合次に、６本のロールコータの制御方法について説明す
る。

【０１０７】６本のロールコータ３００の構造は、図１
１に示すように５本のロールコータ１０のＴロールを２
本に増加させたものである。したがって、この制御では
２本のＴ１ロール１６、Ｔ２ロール１６の回転制御をす
ることによってより正確な塗工厚さの制御が可能であ
る。

【０１０８】なお、その制御方法は５本のロールコータ
１０と同じである。

【０１０９】

【発明の効果】以上により５本のロールコータの制御装
置及び制御方法は、塗工液の粘度やウエブの走行速度が
変化しても、Ｍロールの回転速度、Ｔロールの回転速度
及び押圧力を調整することによって常に所定の塗工厚で
塗工することができる。

【０１１０】４本のロールコータの制御装置及び制御方
法は、塗工液の粘度及びウエブの走行速度が変化して
も、Ｍロールの回転速度、押圧力を制御することによっ
て常に所定の塗工厚で塗工することができる。

【０１１１】６本のロールコータの制御装置及び制御方
法は、塗工液の粘度及びウエブの走行速度が変化して
も、Ｍロールの回転速度、Ｔ１ロールの回転速度、Ｔ２
ロールの回転速度及び押圧力を調整することによって常
に所定の塗工厚で塗工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】５本のロールコータの説明図である。

【図２】塗工厚とＭロールの回転速度の関係を示すグラ
フである。

【図３】塗工厚とＴロールの回転速度との関係を示すグ
ラフである。

【図４】塗工厚とニップ幅との関係を示すグラフであ
る。

【図５】塗工厚と塗工液の粘度との関係を示すグラフで
ある。

【図６】塗工厚とＢロールの回転速度との関係を示すグ
ラフである。

【図７】本発明のブロック図である。

【図８】本発明の制御を示すフローチャートである。

【図９】４本のロールコータの説明図である。

【図１０】３本のロールコータの説明図である。

【図１１】６本のロールコータの説明図である。

【符号の説明】

１０ロールコータ１２Ｄロール１４Ｍロール１６Ｔロール１８Ｃロール２０Ｂロール２２油圧シリンダ２４主制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本昌信奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の１株式会社ヒラノテクシード内 (72)発明者山根孝明奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の１株式会社ヒラノテクシード内 (72)発明者上北廣一奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の１株式会社ヒラノテクシード内 (72)発明者三谷恵敏奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の１株式会社ヒラノテクシード内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドクターロール、メタリングロール、トラ
ンスファロール、コーティングロール、バックアップロ
ールの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間に塗
工液を溜め、この塗工液を前記トランスファロールを介
して前記コーティングロールへ供給し、前記バックアッ
プロールの外周面に沿って走行するウエブへ、前記コー
ティングロールによって塗工液を塗布する５本ロールコ
ータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定手段と、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出手段と、前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御手段と、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間の押
圧力を調整する押圧力調整手段と、前記トランスファロールの回転速度を制御するトランス
ファロール制御手段と、前記温度測定手段の測定した塗工液温度、または、前記
速度検出手段の検出した走行速度に基づいて、前記メタ
リングロール制御手段、前記トランスファロール制御手
段、または、前記押圧力調整手段を制御して、ウエブに
対する塗工液の塗工厚を制御する主制御手段とよりなる
ことを特徴とするロールコータの制御装置。
【請求項２】前記主制御手段は、前記押圧力調整手段、前記メタリングロール制御手段、
前記トランスファロール制御手段の順番、または、前記
トランスファロール制御手段、前記メタリングロール制
御手段、前記押圧力調整手段の順番で制御を行い、前記
塗工厚を制御することを特徴とする請求項１記載のロー
ルコータの制御装置。
【請求項３】前記主制御手段は、前記押圧力調整手段によって１μｍ単位の塗工厚を制御
し、前記メタリングロール制御手段によって０．１μｍ単位
の塗工厚を制御し、前記トランスファロール制御手段によって０．０１μｍ
単位の塗工厚を制御することを特徴とする請求項１記載
のロールコータの制御装置。
【請求項４】ドクターロール、メタリングロール、コー
ティングロール、バックアップロールの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間に塗
工液を溜め、この塗工液を前記コーティングロールへ供
給し、前記バックアップロールの外周面に沿って走行す
るウエブへ、前記コーティングロールによって塗工液を
塗布する４本ロールコータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定手段と、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出手段と、前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御手段と、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間の押
圧力を調整する押圧力調整手段と、前記温度測定手段の測定した塗工液温度、または、前記
速度検出手段の検出した走行速度に基づいて、前記メタ
リングロール制御手段、または、前記押圧力調整手段を
制御して、ウエブに対する塗工液の塗工厚を制御する主
制御手段とよりなることを特徴とするロールコータの制
御装置。
【請求項５】前記主制御手段は、前記押圧力調整手段、前記メタリングロール制御手段の
順番、または、前記メタリングロール制御手段、前記押
圧力調整手段の順番で制御を行い、前記塗工厚を制御す
ることを特徴とする請求項４記載のロールコータの制御
装置。
【請求項６】ドクターロール、メタリングロール、第１
トランスファロール、第２トランスファロール、コーテ
ィングロール、バックアップロールの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間に塗
工液を溜め、この塗工液を前記第１トランスファロー
ル、前記第２トランスファロールを介して前記コーティ
ングロールへ供給し、前記バックアップロールの外周面
に沿って走行するウエブへ、前記コーティングロールに
よって塗工液を塗布する６本ロールコータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定手段と、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出手段と、前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御手段と、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間の押
圧力を調整する押圧力調整手段と、前記第１トランスファロールの回転速度を制御する第１
トランスファロール制御手段と、前記第２トランスファロールの回転速度を制御する第２
トランスファロール制御手段と、前記温度測定手段の測定した塗工液温度、または、前記
速度検出手段の検出した走行速度に基づいて、前記メタ
リングロール制御手段、前記第１トランスファロール制
御手段、前記第２トランスファロール制御手段、また
は、前記押圧力調整手段を制御して、ウエブに対する塗
工液の塗工厚を制御する主制御手段とよりなることを特
徴とするロールコータの制御装置。
【請求項７】ドクターロール、メタリングロール、トラ
ンスファロール、コーティングロール、バックアップロ
ールの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間に塗
工液を溜め、この塗工液を前記トランスファロールを介
して前記コーティングロールへ供給し、前記バックアッ
プロールの外周面に沿って走行するウエブへ、前記コー
ティングロールによって塗工液を塗布する５本ロールコ
ータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定ステップと、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出ステップと、前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御ステップと、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間の押
圧力を調整する押圧力調整ステップと、前記トランスファロールの回転速度を制御するトランス
ファロール制御ステップと、前記温度測定ステップで測定した塗工液温度、または、
前記速度検出ステップで検出した走行速度に基づいて、
前記メタリングロール制御ステップ、前記トランスファ
ロール制御ステップ、または、前記押圧力調整ステップ
によって、ウエブに対する塗工液の塗工厚を制御するこ
とを特徴とするロールコータの制御方法。
【請求項８】前記主制御ステップは、前記押圧力調整ステップ、前記メタリングロール制御ス
テップ、前記トランスファロール制御ステップの順番、
または、前記トランスファロール制御ステップ、前記メ
タリングロール制御ステップ、前記押圧力調整ステップ
の順番で前記塗工厚を制御することを特徴とする請求項
７記載のロールコータの制御方法。
【請求項９】前記主制御ステップは、前記押圧力調整ステップによって１μｍ単位の塗工厚を
制御し、前記メタリングロール制御ステップによって０．１μｍ
単位の塗工厚を制御し、前記トランスファロール制御ステップによって０．０１
μｍ単位の塗工厚を制御することを特徴とする請求項７
記載のロールコータの制御方法。
【請求項１０】ドクターロール、メタリングロール、コ
ーティングロール、バックアップロールの順番に配さ
れ、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間に塗
工液を溜め、この塗工液を前記コーティングロールへ供
給し、前記バックアップロールの外周面に沿って走行す
るウエブへ、前記コーティングロールによって塗工液を
塗布する４本ロールコータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定ステップと、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出ステップと、前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御ステップと、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間の押
圧力を調整する押圧力調整ステップと、前記温度測定ステップで測定した塗工液温度、または、
前記速度検出ステップで検出した走行速度に基づいて、
前記メタリングロール制御ステップ、または、前記押圧
力調整ステップによって、ウエブに対する塗工液の塗工
厚を制御することを特徴とするロールコータの制御方
法。
【請求項１１】前記主制御ステップは、前記押圧力調整ステップ、前記メタリングロール制御ス
テップの順番、または、前記メタリングロール制御ステ
ップ、前記押圧力調整ステップの順番で前記塗工厚を制
御することを特徴とする請求項１０記載のロールコータ
の制御方法。
【請求項１２】ドクターロール、メタリングロール、第
１トランスファロール、第２トランスファロール、コー
ティングロール、バックアップロールの順番に配され、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間に塗
工液を溜め、この塗工液を前記第１トランスファロー
ル、前記第２トランスファロールを介して前記コーティ
ングロールへ供給し、前記バックアップロールの外周面
に沿って走行するウエブへ、前記コーティングロールに
よって塗工液を塗布する６本ロールコータにおいて、前記塗工液の温度を測定する温度測定ステップと、前記ウエブの走行速度を検出する速度検出ステップと、前記メタリングロールの回転速度を制御するメタリング
ロール制御ステップと、前記ドクターロールと前記メタリングロールとの間の押
圧力を調整する押圧力調整ステップと、前記第１トランスファロールの回転速度を制御する第１
トランスファロール制御ステップと、前記第２トランスファロールの回転速度を制御する第２
トランスファロール制御ステップと、前記温度測定ステップで測定した塗工液温度、または、
前記速度検出ステップで検出した走行速度に基づいて、
前記メタリングロール制御ステップ、前記第１トランス
ファロール制御ステップ、前記第２トランスファロール
制御ステップ、または、前記押圧力調整ステップによっ
て、ウエブに対する塗工液の塗工厚を制御することを特
徴とするロールコータの制御方法。