JPH11156269A - ダイコータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイのリップに付着した異物などによる塗布
ムラを迅速に且つ確実に検出でき、塗工不良を一層低減
できるダイコータを提供する。 【解決手段】 金属ウェブ（Ｗ）に連続塗工するダイコ
ータであって、塗料吐出用のリップ（６４ｃ）が設けら
れたダイ（６）と、金属ウェブ支持用のバックアップロ
ール（２）とを備え、かつ、金属ウェブ（Ｗ）の塗布ム
ラを検出する塗膜検査装置（５）が設けられる。塗膜検
査装置（５）は、金属ウェブ（Ｗ）の塗工面の凹凸を検
出する検出ヘッド（５２）と、検出ヘッド（５２）の信
号に基づいて塗工面の凹凸を判別する演算処理手段（５
１）とを有し、検出ヘッド（５２）は、塗工面に向けて
ＬＤ光源の走査光を照射する発光素子と、塗工面から反
射した光をＰＳＤによって受光する受光素子とから構成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイコータに関す
るものであり、詳しくは、金属ウェブを搬送しつつその
表面に連続塗工するダイコータであって、ダイのリップ
に付着した異物などによる塗布ムラを迅速に且つ確実に
検出でき、塗工不良を一層低減できる改良されたダイコ
ータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイコータは、前縁に塗料吐出用のリッ
プが水平方向に設けられたダイと、リップに対向して配
置され且つシートを背面から支持するバックアップロー
ルとを備え、シートを搬送しつつバックアップロール上
でシート表面に連続塗工する装置である。本出願人は、
主として金属ウェブに連続塗工するダイコータとして、
例えば、ダイを分解することなく容易に塗工幅の調整が
可能なダイコータ（特開平６−１９８２４０号公報）、
ダイを分解することなく容易に塗料の変更が可能なダイ
コータ（特開平６−４７３３４号公報）等を先に特許出
願済みである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ダイコータの塗工
操作においては、異物が塗料に混入したり金属ウェブの
表面に付着することがあり、これらの異物がダイのリッ
プと金属ウェブの間に引っ掛かった場合には、搬送方向
に沿って塗膜表面に筋状の塗布ムラが発生する。そし
て、斯かる塗布ムラは、極めて微小な凹凸であり、か
つ、その起伏は、なだらかに連続しているため、反射光
の強度変化のみを利用した通常の光センサーやＣＣＤ画
像によって検出するのは難く、従って、目視によって検
出していると言う実情がある。

【０００４】一方、連続塗工ラインにおいて、上記の様
な塗布ムラに対する目視検査は、ダイコータによる塗工
操作の後、直ちに焼付け乾燥工程に送られる等の事情か
ら、巻き取り直前の製品検査として行われている。その
結果、塗布ムラが発生した場合、不良部分が数百メート
ルに及ぶこともある。本発明の目的は、金属ウェブを搬
送しつつその表面に連続塗工するダイコータであって、
ダイのリップに付着した異物などによる塗布ムラを迅速
に且つ確実に検出でき、塗工不良を一層低減できるダイ
コータを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のダイコータは、金属ウェブを搬送しつつそ
の表面に連続塗工するダイコータであって、前縁に塗料
吐出用のリップが水平方向に設けられたダイと、前記リ
ップに対向して配置された金属ウェブ支持用のバックア
ップロールとを備え、かつ、塗工された金属ウェブの塗
布ムラを検出する塗膜検査装置が設けられ、前記塗膜検
査装置は、前記リップに対して金属ウェブの搬送方向下
流側に配置され且つ金属ウェブの塗工面の凹凸を検出す
る検出ヘッドと、当該検出ヘッドの信号に基づいて塗工
面の凹凸を判別する演算処理手段とを有し、前記検出ヘ
ッドは、金属ウェブの塗工面に向けてＬＤ光源の走査光
を照射する発光素子と、塗工面から反射した光をＰＳＤ
によって受光しその光強度および光軸位置を検出する受
光素子とから構成されていることを特徴とする。

【０００６】すなわち、上記の塗膜検査装置の検出ヘッ
ドは、リップからの塗料吐出操作によって形成された金
属ウェブの塗工面を検査し、そして、演算処理手段は、
検出ヘッドの信号に基づいて塗工面の凹凸を判別する。
その際、検出ヘッドにおいて、発光素子は、塗工面に向
けてＬＤ光源の走査光を照射し、受光素子は、塗工面か
ら反射した光をＰＳＤによって受光し、その光強度およ
び光軸位置を検出するため、演算処理手段は、微小で且
つ輪郭が不明瞭な凹凸を確実に判別し得る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係るダイコータの実施形
態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のダイコ
ータにおけるダイ周辺の構成を示す模式的な側面図であ
る。図２は、塗膜検査装置の基本構成を示すブロック図
であり、図３は、塗膜検査装置における検出ヘッドの構
造例を模式的に示す平面図である。図４は、ダイコータ
の主要な部材を示す側面図であり、図５は、ダイの構造
をリップ側から示す正面図である。

【０００８】本発明のダイコータは、図１に示す様に、
金属ウェブ（Ｗ）を搬送しつつその表面に連続塗工する
装置であり、前縁に塗料吐出用のリップ（６４ｃ）が設
けられたダイ（６）と、リップ（６４ｃ）に対向して配
置された金属ウェブ支持用のバックアップロール（２）
とを備えている。斯かる装置は、図４に示す様に、略凾
体状に形成されたフレーム（１）を利用して構成され
る。

【０００９】本発明において、金属ウエブ（Ｗ）として
は、例えば、アルミニウム、ステンレス、鋼、メッキ鋼
などの薄板が挙げられ、通常、その厚さは０．０５〜１
ｍｍ程度である。一方、塗料としては、例えば、フッ素
樹脂、ポリエステル樹脂などを成分とするクリヤー塗
料、アルミニウム粉や黄銅粉などをメタリック顔料と
し、アクリル樹脂やアルキッド樹脂などをビヒクル樹脂
成分とするメタリック塗料などが挙げられる。

【００１０】ダイ（６）は、図４に示す様に、塗料流路
を形成するダイ本体（６ａ）と、当該ダイ本体を後端側
から支持する幅広に形成された支持ブロック（６ｂ）と
から成る。また、図５に示す様に、ダイ本体（６ａ）
は、上下の金型（６１，６１）によって構成され、その
内部には、長手方向に沿ってマニホールド（６３）が水
平に形成される。金型（６１，６１）の分離面の間に
は、マニホールド（６３）に連続するスロット（６４）
が形成され、リップ（６４ｃ）は、スロット（６４）の
開口部としてダイ本体（６ａ）の正面側に突出した状態
で設けられる。

【００１１】ダイ本体（６ａ）においては、塗工幅を調
整するため、一対の薄板状のディッケル（９３，９３）
が液密状態でスロット（６４）に介装される。各ディッ
ケル（９３）は、マニホールド（６３）両側端から挿入
された移動可能な中空のディッケルシャフト（９２，９
２）の先端に設けられており、金属ウェブ（Ｗ）に対す
る塗工幅は、各ディッケル（９３）の間の距離の変更に
よって調整される。

【００１２】図１に示す様に、塗料は、塗料容器（４
０）からポンプ（４１，４２）によって取り出され、フ
レキシブルチューブ等から成る塗料供給用の流路（４
３）を通じてダイ本体（６ａ）に供給される。そして、
図５に示すディッケルシャフト（９２）、ダイ本体（６
ａ）のマニホールド（６３）、および、各ディッケル
（９３）により幅規定されたスロット（６４）を通じて
リップ（６４ｃ）から吐出される。なお、ダイ本体（６
ａ）においては、ディッケルシャフト（９２）の管内に
塗料遮断用ピグが液密かつ摺動自在に挿入され、何れか
のディッケルシャフト（９２）が選択的に遮断されるこ
とにより、塗料を変更可能（色替え可能）に構成されて
いてもよい。

【００１３】バックアップロール（２）としては、通
常、金属ウェブ（Ｗ）よりも高い硬度の金属製のロール
が使用される。図４に示す様に、バックアップロール
（２）は、フレーム（１）の上部にリップ（６４ｃ）に
対して平行かつ並列に配置され、金属ウェブ（Ｗ）の搬
送ロールとしても機能する。バックアップロール（２）
上流側のフレーム（１）下部には、金属ウェブ（Ｗ）の
送り込み角度を規定し且つ浮き上がりを防止する上流側
テンションロール（３）が水平に軸支され、また、バッ
クアップロール（２）下流側のフレーム（１）上部に
は、金属ウェブ（Ｗ）の引き取り角度を規定し且つ浮き
上がりを防止する下流側テンションロール（図示省略）
が水平に軸支される。

【００１４】本発明のダイコータにおいては、図１に示
す様に、塗工された金属ウェブの塗布ムラを迅速かつ確
実に検出するための塗膜検査装置（５）が設けられる。
そして、斯かる塗膜検査装置（５）は、リップ（６４
ｃ）に対して金属ウェブ（Ｗ）の搬送方向下流側に配置
され且つ金属ウェブ（Ｗ）の塗工面の凹凸を検出する検
出ヘッド（５２）と、検出ヘッド（５２）の信号に基づ
いて塗工面の凹凸を判別する演算処理手段（５１）とを
有している。

【００１５】検出ヘッド（５２）は、図３に示す様に、
金属ウェブ（Ｗ）の塗工面に向けてＬＤ光源（５４ａ）
の走査光を照射する発光素子（５２ａ）と、塗工面から
反射した光をＰＳＤ（５４ｂ）によって受光しその光強
度および光軸位置を検出する受光素子（５２ｂ）とから
構成される。周知の通り、ＬＤとは、レーザーダイオー
ドであり、また、ＰＳＤとは、多数にセグメント化され
た受光面によって受光位置を特定する受光位置検出型の
レーザーによる欠陥検出装置（ポジション・センシティ
ブ・ディテクター）である。

【００１６】すなわち、検出ヘッド（５２）において、
発光素子（５２ａ）は、ＬＤ光源（５４ａ）で発生させ
た光をポリゴンミラー及び放物面鏡などの光学系を介し
て一定の範囲で走査し、受光素子（５２ｂ）は、金属ウ
ェブ（Ｗ）の塗工面からの反射光を放物面鏡などのを光
学系介してＰＳＤ（５２ｂ）で受光し、その受光位置と
光強度を逐次信号出力する様になされている。従って、
検出ヘッド（５２）は、図２に示す様に、その走査範囲
に応じてリップ（６４ｃ）の塗料吐出幅（塗工幅）の全
領域をカバーし得る組数だけリップ（６４ｃ）に沿って
設置される。

【００１７】また、図２に示す様に、塗膜検査装置
（５）には、各検出ヘッド（５２）に対応して信号処理
ユニット（５３）が設けられ、受光素子（５２ｂ）から
出力された信号は、各信号処理ユニット（５３）を通
じ、デジタル化されて演算処理手段（５１）に入力され
る様になされている。そして、上記の演算処理手段（５
１）は、金属ウェブ（Ｗ）の塗工面の反射光に関する予
め記憶された光強度データ及び光軸の位置データと検出
ヘッド（５２）から得られた上記の信号とを比較して凹
凸を判別する機能を有している。

【００１８】具体的には、演算処理手段（５１）には、
予め試行によって検出し且つ標準化処理した各種の形
態、大きさの塗布ムラのデータを記憶させておき、実際
に計測された光強度または光軸の位置の少なくとも一方
の検出信号が所定の基準値を満たさない場合、すなわ
ち、反射光の強度が所定の基準値以下または反射光の検
出位置が所定の基準範囲外の場合、これを塗膜表面の凹
凸（塗布ムラ）と判別させる様に設定しておく。そし
て、塗工操作において塗膜表面の欠陥（凹凸）を検出し
た場合、演算処理手段（５１）は、ダイ（６）の塗料供
給系および搬送系などの全体を制御する制御装置（５
０）に対し、欠陥の検出および欠陥の位置をマッピング
情報として出力する様に構成される。

【００１９】また、本発明のダイコータにおいては、図
４に示す様に、リップ（６４ｃ）と金属ウェブ（Ｗ）と
のギャップを調整するため、ダイ（６）の水平移動機構
（Ｆ）が設けられる。そして、上記ギャップを一層高精
度に且つ迅速に調整するため、水平移動機構（Ｆ）は、
ダイ（６）を大きな範囲で調整する水平粗動機構と、微
小な範囲で調整する水平微動機構とから構成される。斯
かる水平移動機構（Ｆ）を利用することにより、金属ウ
ェブ（Ｗ）の接続部分を避けるためのダイ（６）の後退
操作やリップ（６４ｃ）に付着した異物の除去作業など
も迅速に行い得る。

【００２０】上記の水平粗動機構は、移動ベース（７）
の移動機構として構成される。すなわち、ダイベース
（８）に取り付けられたダイ（６）は、フレーム（１）
の水平フレーム（１１）上にリニアガイド（１２）を介
して搭載された移動ベース（７）上に配置され、水平フ
レーム（１１）側に取り付けられたシリンダ装置（７
３）（図４中にシリンダロッドのみ図示）の進退によ
り、バックアップロール（２）に対して接近離間する方
向へ比較的速い速さで移動可能になされている。

【００２１】また、上記の水平微動機構は、ダイベース
（８）上におけるダイ（６）の移動機構として構成され
る。具体的には、ダイ（６）のダイ本体（６ａ）及び支
持ブロック（６ｂ）は、共通のダイベース（８）上にリ
ニアガイド（８２）を介して搭載され、ダイベース
（８）に取り付けられたシリンダ装置（８３）の進退に
より、バックアップロール（２）に対して接近離間する
方向へ移動可能になされている。

【００２２】更に、バックアップロール（２）側のダイ
ベース（８）の前半部は、上方に支柱（８０）を立設し
た櫓構造を備えており、ダイ本体（６ａ）は、支柱（８
０）の内側に挿入された状態に配置される。しかも、バ
ックアップロール（２）と反対側の支柱（８０）の側面
は、バックアップロール（２）側に傾斜した傾斜面に形
成され、支柱（８０）と幅広の支持ブロック（６ｂ）の
間には、一側面が前記の傾斜面と同一傾斜角度で形成さ
れたコッター（８５）が挿入される。そして、コッター
（８５）は、支柱（８０）上端の梁（８１）から下方へ
伸長されたスクリューバー（８６）に吊持され、梁（８
１）に取り付けられたサーボモーターの回動によって昇
降する様になされている。

【００２３】すなわち、ダイ（６）は、シリンダ装置
（８３）の後退により、コッター（８５）を介してダイ
ベース（８）の支柱（８０）側に押圧され、ダイベース
（８）上における最前進位置が規定されると共に、コッ
ター（８５）の昇降により、バックアップロール（２）
に対して接近離間する方向へ微小な範囲で移動可能に構
成される。

【００２４】また、本発明のダイコータにおいては、オ
ポジット塗工とオフセット塗工を切り替えるため、ダイ
（６）が昇降可能に構成されていてもよい。具体的に
は、上記の移動ベース（７）は、水平な平板状の基盤の
前縁に枠組（７１）を略垂直に立ち上げて構成され、ダ
イベース（８）は、枠組（７１）に沿って垂直に付設さ
れたリニアガイド（７２）に取り付けられる。そして、
ダイベース（８）は、その底面側に設けられたジャッキ
（８４）の伸縮により、ダイ（６）と共に昇降可能に構
成される。

【００２５】上記ジャッキ（８４）を含む水平移動機構
（Ｆ）は、別途設けられたプログラムコントローラ等の
上述の制御装置（５）によって制御される。すなわち、
制御装置（５）は、金属ウェブ（Ｗ）の厚さ、塗料の種
類、塗膜の厚さ、塗工速度などの初期条件に基づき、ギ
ャップが所定の大きさとなる様に水平移動機構（Ｆ）を
制御する。そして、また、制御装置（５）は、上述の様
に、塗料の供給系および金属ウェブの搬送系を制御す
る。

【００２６】本発明のダイコータにおいては、図４に示
す様に、上流側テンションロール（３）、バックアップ
ロール（２）、下流側テンションロール（図示せず）に
金属ウェブ（Ｗ）が順次に巻回されることによってパス
ラインが形成される。そして、制御装置（５）による塗
料の供給系および金属ウェブの搬送系の制御により、ダ
イ本体（６ａ）は、バックアップロール（２）上を一定
速度で搬送される金属ウェブ（Ｗ）の表面に向け、リッ
プ（６４ｃ）から一定流量で塗料を塗布する。

【００２７】塗工操作において、異物などによる塗布ム
ラ、すなわち、金属ウェブ（Ｗ）の搬送方向に沿った筋
状の凹凸が発生した場合、塗膜検査装置（５）の検出ヘ
ッド（５２）は、リップ（６４ｃ）からの塗料吐出操作
によって形成された金属ウェブ（Ｗ）の塗工面を検査
し、そして、演算処理手段（５１）は、検出ヘッド（５
２）の信号に基づいて塗工面の凹凸を判別する。その
際、検出ヘッド（５２）において、発光素子（５２ａ）
は、塗工面に向けてＬＤ光源（５４ａ）の走査光を照射
し、受光素子（５２ｂ）は、塗工面から反射した光をＰ
ＳＤ（５４ｂ）によって受光し、その光強度および光軸
位置を検出するため、演算処理手段（５１）は、微小で
且つ輪郭が不明瞭な凹凸を確実に判別し得る。

【００２８】すなわち、塗膜検査装置（５）は、計測さ
れた光強度または光軸の位置の少なくとも一方の検出信
号が所定の基準値を満たさない場合、これを塗膜表面の
凹凸と判別する。従って、本発明のダイコータにおいて
は、ＣＣＤ画像などによっても認識不能な輪郭の不明瞭
な塗工面の微小な塗布ムラを迅速に且つ確実に検出でき
る。そして、本発明のダイコータにおいては、塗布ムラ
が検出された場合、演算処理手段（５１）が制御装置
（５０）に対して検出情報を出力すると、制御装置（５
０）は、ダイ（６）への塗料の供給および金属ウェブ
（Ｗ）の搬送を直ちに停止する。そして、金属ウェブ
（Ｗ）からダイ（６）を後退させることにより、リップ
（６４ｃ）に付着した異物を除去できる。しかも、例え
ば、演算処理手段（５１）からのマッピング情報に基づ
き、ダイ（６）の下流側のどの位置から塗布ムラが発生
したかと言う情報を画面表示させたり、後段の工程にお
いて不良個所を容易に特定して除去することも出来る。

【００２９】換言すれば、本発明のダイコータにおいて
は、塗布ムラを迅速に且つ確実に検出でき、ダイのリッ
プに付着した異物などを速やかに除去できるため、塗工
不良を一層低減できる。従って、また、金属ウェブ
（Ｗ）や塗料などの材料の損失を極めて少なくすること
が出来る。なお、本発明のダイコータにおいて、ダイの
移動機構としては、シリンダ装置やコッターを使用した
機構に限られず、ギヤを介してサーボモータによって作
動させる機構などの適宜の機構を採用し得る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のダイコータ
によれば、塗膜検査装置において、ＬＤ光源の走査光を
ＰＳＤによって受光し、その光強度および光軸位置の両
方を検出するため、輪郭の不明瞭な塗工面の微小な塗布
ムラを迅速に且つ確実に検出でき、異物などによる塗工
不良を一層低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のダイコータにおけるダイ周辺の構成を
示す模式的な側面図

【図２】塗膜検査装置の基本構成を示すブロック図

【図３】塗膜検査装置における検出ヘッドの構造例を模
式的に示す平面図

【図４】ダイコータの主要な部材を示す側面図

【図５】ダイの構造をリップ側から示す正面図

【符号の説明】

２ ：バックアップロール ５ ：塗膜検査装置 ５０ ：制御装置 ５１ ：演算処理手段 ５２ ：検出ヘッド ５２ａ：発光素子 ５２ｂ：受光素子 ５４ａ：ＬＤ光源 ５４ｂ：ＰＳＤ ６４ｃ：リップ ６ ：ダイ Ｗ ：金属ウェブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ウェブを搬送しつつその表面に連続
   塗工するダイコータであって、前縁に塗料吐出用のリッ
   プが水平方向に設けられたダイと、前記リップに対向し
   て配置された金属ウェブ支持用のバックアップロールと
   を備え、かつ、塗工された金属ウェブの塗布ムラを検出
   する塗膜検査装置が設けられ、前記塗膜検査装置は、前
   記リップに対して金属ウェブの搬送方向下流側に配置さ
   れ且つ金属ウェブの塗工面の凹凸を検出する検出ヘッド
   と、当該検出ヘッドの信号に基づいて塗工面の凹凸を判
   別する演算処理手段とを有し、前記検出ヘッドは、金属
   ウェブの塗工面に向けてＬＤ光源の走査光を照射する発
   光素子と、塗工面から反射した光をＰＳＤによって受光
   しその光強度および光軸位置を検出する受光素子とから
   構成されていることを特徴とするダイコータ。
2. 【請求項２】 演算処理手段は、塗工面の反射光に関す
   る予め記憶された光強度データ及び光軸の位置データと
   検出ヘッドから得られた信号とを比較して凹凸を判別す
   る機能を有している請求項１に記載のダイコータ。