WO2019097863A1 - 間欠塗布装置 - Google Patents

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air cylinder
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敦 渡邉
健太 横井
勝彦 上田
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東レエンジニアリング株式会社
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    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0258Coating heads with slot-shaped outlet flow controlled, e.g. by a valve
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Definitions

  • the present invention relates to an intermittent coating device that intermittently applies a coating liquid to the surface of a base material that is continuously transported to intermittently form a coated region and a non-coated region.
  • the conventional intermittent coating apparatus applies a coating solution to a flow path for discharging a coating solution supplied from a coating solution tank from a coating die to a substrate surface, and Switching with the flow path to be collected in the liquid tank is performed by two switching valves (supply valve, recovery valve). In this way, it is possible to intermittently form the coated area and the non-coated area on the surface of the base material which is continuously transported while continuously supplying the coating liquid from the coating liquid tank.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the main object of the present invention is to provide an intermittent coating apparatus for driving a switching valve using an air cylinder, which has a coating film at the coating start end even if the coating speed is increased. It is providing the intermittent coating apparatus which can achieve equalization
  • the intermittent coating apparatus is an intermittent coating apparatus that intermittently applies a coating liquid to the surface of a base material that is continuously transported to intermittently form a coated area and an uncoated area.
  • a drive unit for driving the valve body the drive unit being configured of a first air cylinder and a second air cylinder, the first air cylinder being a first piston of the first piston connected to the valve body;
  • the reciprocation controls the opening and closing of the valve body, and the second air cylinder drives the second piston connected to the valve body in the direction in which the first piston closes the valve body.
  • the intermittent coating apparatus in the intermittent coating apparatus that drives the switching valve using an air cylinder, the intermittent coating apparatus can achieve uniform film thickness of the coating film at the coating start end even if the coating speed is increased. Can be provided.
  • FIG. 7 is a view showing the arrangement of a second air cylinder in another embodiment of the present invention, in which (a) shows an operation of closing the supply valve and (b) shows an operation of opening the supply valve.
  • FIG. 6A is a diagram showing an operation of driving the opening and closing of a supply valve by a conventional air cylinder, wherein (a) shows an operation of closing the supply valve, and (b) shows an operation of opening the supply valve.
  • FIG. 7 is a view showing a general configuration of the conventional intermittent application device 100. As shown in FIG.
  • the coating liquid 120 stored in the coating liquid tank 110 is fed by the pump 111 provided in the middle of the supply path 121, and is supplied to the manifold 116 in the coating die 115.
  • the coating liquid 120 supplied to the manifold 116 is discharged from the slit of the coating die 115 to form the coating film 131 on the surface of the base material 130.
  • a supply valve 112 having a valve body for opening and closing the supply passage 121 is provided in the supply passage 121 between the pump 111 and the coating die 115. Further, the recovery passage 122 connected to the coating liquid tank 110 branches from the middle of the supply passage 121, and the recovery passage 122 is provided with a recovery valve 117 having a valve body for opening and closing the recovery passage 122. Further, the valve bodies of the supply valve 112 and the recovery valve 117 are respectively driven by the air cylinders 113 and 118, and the driving is controlled by the control unit 119.
  • FIG. 8 is a view showing an operation of driving the opening and closing of the supply valve 112 by the air cylinder 113, and FIG. 8 (a) shows an operation of closing the supply valve 112, and FIG. The operation of opening 112 is shown.
  • the supply valve 112 has a valve body 142, a liquid storage chamber 141 into which the coating liquid 120 enters from the supply passage 121, and a liquid storage chamber 140 from which the coating liquid 120 flows out from the supply passage 121, with the valve seat 143 interposed therebetween.
  • the air cylinder 113 has pressure chambers 150 and 151 across the piston 152, and the piston 152 is connected to the valve body 142 via a rod 153.
  • the piston 152 is moved in the direction of the valve body 142 by supplying pressure air of pressure P to the pressure chamber 150.
  • the valve body 142 moves integrally with the piston 152 and leaves the valve seat 143, whereby the supply valve 112 is opened and the supply of the coating liquid 120 is started.
  • supply of pressure air to the pressure air chambers 150 and 151 and release to the atmosphere (or exhaust) can be performed using, for example, a solenoid valve.
  • the pressure P of the pressure air supplied to the pressure chambers 150 and 151 be the same magnitude.
  • FIG. 9 is a diagram showing the opening / closing operation of the supply valve 112 and the recovery valve 117 in intermittent coating, and the film thickness of the coated film when the coated area / uncoated area is formed by intermittent coating.
  • the supply valve 112 when forming the application area, the supply valve 112 is opened, the recovery valve 117 is closed, and the application liquid 120 is applied from the application die 115 to the surface of the substrate 130 to form the application area. Do. Further, when forming the uncoated area, the supply valve 112 is closed, the recovery valve 117 is opened, and the coating liquid 120 is recovered to the coating solution tank 110 through the recovery path 122.
  • FIG. 10 there is a method of slightly delaying the timing of closing the recovery valve 117 in order to eliminate the swelling of the coating film at the coating start end. Since the pressure of the coating liquid 120 in the supply channel 121 which has risen at the start of the supply of the coating liquid 120 can be released to the recovery channel 122 side, as shown in FIG. 10, the coating film at the coating start end Can eliminate the excitement of
  • the discharge amount per unit time of the coating liquid 120 from the coating die 115 is increased in order to improve the productivity, it is difficult to eliminate the swelling of the coating film at the coating start end only by the above method. Become.
  • the time for forming the uncoated area (the time for which the supply valve 112 is closed) becomes very short. For example, when the transport speed of the substrate 130 is 60 m / min, if the length of the non-coated area is 10 mm, the time during which the supply valve 112 is closed becomes very short, 10 msec. Therefore, it is difficult to control the timing at which the recovery valve 117 is closed in synchronization with the timing at which the supply valve 112 is opened.
  • the supply valve 112 is used to suppress the pressure increase of the coating solution 120 in the supply passage 121 communicating with the coating die 115 when the supply of the coating solution 120 is started. It is conceivable to lower the moving speed of the piston 152 of the air cylinder 113 at the time of opening. For that purpose, it is necessary to reduce the pressure P of the pressure air supplied to the pressure chamber 150.
  • the pressure P 1 of the pressure air supplied to the pressure chamber 151 when closing the supply valve 112, and the pressure P 2 of the pressure air supplied to the pressure chamber 150 when opening the supply valve 112, different sizes (P 1 > P 2 ). Therefore, when switching between supply of pressure air to the pressure chambers 150 and 151 / opening to the atmosphere is continued, a pressure difference occurs between the pressures P 1 and P 2 of the pressure air supplied to the pressure chambers 150 and 151.
  • the reciprocating motion of the piston 152 becomes unstable.
  • the reciprocation of the piston 152 is unstable due to factors such as residual pressure in the air pressure chambers 150 and 151 at the time of switching and pressure loss in piping from the solenoid valve to the air pressure chambers 150 and 151.
  • the inventor (or the like) of the present application as means for reducing the moving speed of the piston of the air cylinder when opening the supply valve, opposes the moving direction of the piston of the air cylinder to the air cylinder that drives the valve body of the supply valve.
  • the idea of adding an air sinker that loads in the direction as a brake cylinder has come to the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of an intermittent application device in an embodiment of the present invention.
  • the intermittent coating device in this embodiment is a device which applies a coating liquid intermittently to the surface of the base material conveyed continuously, and forms a coating area
  • the intermittent coating apparatus 1 includes a coating liquid tank (supply unit) 10 for supplying the coating liquid 20 and a coating liquid 20 supplied from the coating liquid tank 10 through the supply passage 21.
  • An application die (application portion) 15 for applying on the surface of the substrate 30, a supply valve 12 having a valve body for opening and closing the supply path 21, and a drive portion for driving the valve body are provided.
  • the drive unit in the present embodiment is configured of the first air cylinder 13 and the second air cylinder 14. Further, the drive of the first air cylinder 13 is controlled by the control unit 19.
  • the coating liquid 20 stored in the coating liquid tank 10 is fed by the pump 11 provided in the middle of the supply path 21 and supplied to the manifold 16 in the coating die 15. Then, the coating solution 20 supplied to the manifold 16 is discharged from the slit of the coating die 15, and the coating film 31 is formed on the surface of the substrate 30.
  • the recovery passage 22 connected to the coating liquid tank 10 is branched from the middle of the supply passage 21, and the recovery passage 22 is provided with a recovery valve 17 having a valve body for opening and closing the recovery passage 122.
  • the valve body of the recovery valve 17 is driven by the air cylinder 18, and the drive is controlled by the control unit 19.
  • FIG. 2 is a view showing an operation of driving the opening and closing of the supply valve 12 by the first and second air cylinders 13 and 14, and FIG. 2 (a) shows an operation of closing the supply valve 12, 2 (b) shows the operation of opening the supply valve 12.
  • the supply valve 12 has a valve body 42, a liquid storage chamber 41 into which the coating liquid 20 enters from the supply passage 21 with the valve seat 43 interposed, and a liquid storage chamber 40 from which the coating liquid 20 flows out from the supply passage 21. .
  • the first air cylinder 13 has pressure air chambers 50 and 51 with the first piston 52 interposed therebetween, and the first piston 52 is connected to the valve body 42 via a rod 53.
  • the first air cylinder 13 controls the opening and closing of the valve body 42 by the reciprocating operation of the first piston 52 connected to the valve body 42.
  • the second air cylinder 14 is disposed on the same side as the first air cylinder 13 with respect to the supply valve 12.
  • two second air cylinders 14 having the same structure are arranged in parallel on both sides of the first air cylinder 13.
  • the second air cylinder 14 has pressure air chambers 60, 61 with the second piston 62 interposed therebetween, and the second piston 62 is connected to the valve body 42 via a rod 63.
  • the rod 63 is connected 53 to the valve body 42 integrally with the rod 53.
  • the first piston 52 is moved in the opposite direction to the valve body 42 by supplying the pressure air of the pressure P to the pressure chamber 51 of the first air cylinder 13.
  • the valve body 42 moves integrally with the first piston 52 and abuts on the valve seat 43 to close the supply valve 12 and stop the supply of the coating liquid 20.
  • the driving force F by the piston is determined by the product of the pressure P of the pressure air supplied to the compressed air chamber and the surface area of the piston, but in the present embodiment, the first piston 52 in the first air cylinder 13
  • the driving force F 1 of the second air cylinder 14 is set to be larger than the sum (2F 2 ) of the driving force F 2 of the second piston in the second air cylinder 14.
  • the first piston 52 is operated by the driving force F 1 by supplying the pressure air of the pressure P to the pressure chamber 50 of the first air cylinder 13. Move in the direction of the body 42.
  • the valve body 42 moves integrally with the piston 52 and is separated from the valve seat 43, whereby the supply valve 12 is opened and the supply of the coating liquid 20 is started.
  • the driving force F 1 of the first piston 52 while driving in the direction to open the valve member 42, the second piston 62, the driving force F 2 in the direction of closing the valve element 42 Is working. That is, by the driving force F2 of the second piston 62, a constant brake is applied in a direction that opposes the movement of the first piston 52 in the direction of opening the valve body 42. Thereby, the moving speed of the first piston 52 when opening the valve body 42 can be reduced. As a result, as shown in FIG. 3, since the pressure rise of the coating liquid 20 in the supply passage 21 communicating with the coating die 15 can be suppressed when the supply of the coating liquid 20 is started, the coating film swells at the coating start end Can be eliminated.
  • the pressure P of the pressure air supplied to the pressure chamber 51 when the supply valve 12 is closed and the pressure P of the pressure air supplied to the pressure chamber 50 when the supply valve 12 is opened are the same. Since the pressure is set to the value, even if the supply of the pressure air to the compressed air chambers 50 and 51 / the open to the atmosphere is continuously switched, the reciprocating operation of the first piston 52 can be stably performed. Therefore, as shown in FIG. 3, the length L of the application area can be stably formed.
  • the second piston 62 is also driven. , it is working driving force F 2 in the direction of closing the valve body 42. Therefore, when closing the valve body 42, the moving speed of the first piston 52 is increased, but this acts in the direction of rapidly stopping the supply of the coating liquid 20 to the coating die 15, so the film thickness of the coating film It does not affect the change.
  • the pressure air of the constant pressure P is always supplied to the pressure air chamber 61 of the second air cylinder 14, the reciprocation operation of the first piston 52 can be stably performed. it can.
  • FIG. 4 is a view showing the arrangement of the second air cylinder 14 in another embodiment of the present invention, and FIG. 4 (a) shows an operation for closing the supply valve 12, and FIG. 4 (b) is The operation of opening the supply valve 12 is shown.
  • the second air cylinder 14 in the present embodiment is disposed on the opposite side of the supply valve 12 from the first air cylinder 13.
  • the second piston 62 is directly connected to the valve body 42 via the rod 63.
  • the rod 63 and the rod 53 of the first air cylinder 13 coincide in axial center.
  • the pressure air chamber 61 of the second air cylinder 14 is always supplied with pressure air of a constant pressure P. Therefore, in the second air cylinder 14, the second piston 62 connected to the valve body 42 is always driven in the direction in which the first piston 52 closes the valve body 42. Therefore, as shown in FIG. 4B, a constant brake is applied in a direction that opposes the movement of the first piston 52 in the direction of opening the valve body 42 by the driving force F2 of the second piston 62. It is in a state of being squeezed. Thereby, the moving speed of the first piston 52 when opening the valve body 42 can be reduced. As a result, since the pressure rise of the coating liquid 20 in the supply path 21 communicating with the coating die 15 can be suppressed when the supply of the coating liquid 20 is started, the swelling of the coating film at the coating start end can be eliminated.
  • two second air cylinders 14 are arranged in parallel on both sides of the first air cylinder 13.
  • One second air cylinder 14 may be arranged in parallel on one side. In this case, it is preferable to increase the rigidity of the rod 53 of the first air cylinder 13 and the rod 63 of the second air cylinder 14.
  • the pressure P of the pressure air supplied to the pressure chambers 50 and 51 of the first air cylinder 13 and the pressure P of the pressure air supplied to the pressure chamber 61 of the second air cylinder 14 are
  • the driving force F 1 for driving the first piston 52 in the direction to open the valve body 42 and the driving force F 2 for driving the second piston 62 in the direction to close the valve body 42 have the same value.
  • the pressure of the pressure air supplied to the pressure chambers 50 and 51 of the first air cylinder 13 and the pressure of the pressure air supplied to the pressure chamber 61 of the second air cylinder 14 are set so as to be larger than that. You may
  • the configuration has been exemplified in which the pressure air of the constant pressure P is always supplied to the pressure air chamber 61 of the second air cylinder 14. In doing so, preferable since it is possible to maintain the driving force F 2 constant.
  • the supply of pressure air to the pressure chamber 61 of the second air cylinder 14 is the supply of pressure air to the pressure chambers 50 and 51 (that is, the first air cylinder 13 It may be configured to be interlocked with driving). Even in this case, while the first air cylinder 13 is being driven, the second air cylinder 14 is driven in the direction to close the valve body 42.
  • the supply of the pressure air to the pressure chamber 61 of the second air cylinder 14 may be performed in conjunction with the supply of the pressure air to the pressure chamber 50.
  • the second air cylinder 14 is driven in the direction to close the valve body 42, and a state where a certain brake is applied It becomes.
  • the first air cylinder 13 for driving the valve body 42 of the supply valve 12 is used as a means for reducing the moving speed of the first piston 52 when the supply valve 12 is opened.
  • the second air cylinder 14 which applies a load in the direction opposite to the moving direction 52 is added as a brake cylinder, for example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), it operates in conjunction with the valve body 42.
  • the rod 63 may be connected to both sides of the rod 53 with respect to the first air cylinder 13, and the rod 63 may be provided with a brake mechanism 70 for applying a constant reaction force.
  • the brake mechanism 70 can be configured by attaching the plate 71 to the tip of the pair of rods 63 and arranging the friction pad 72 at the position where the plate 71 is held.
  • the first piston 52, the driving force F 1 is driven in the direction to open the valve body 42 is to be greater than the frictional force R applied to the rod 63 which operates in conjunction with the valve body 42 It is set.
  • a fixed brake is applied in a direction that opposes the movement of the first piston 52 in the direction of opening the valve body 42.
  • the moving speed of the first piston 52 when opening the valve body 42 can be reduced.
  • FIG. 6 (a) and 6 (b) show other examples of the brake mechanism, and FIG. 6 (a) shows the operation of closing the supply valve 12, and FIG. 6 (b) shows the supply valve 12 Shows the action of opening the brake mechanism
  • a rod 81 that reciprocates in conjunction with the valve body 42 is connected to the valve body 42 on the opposite side to the first air cylinder 13.
  • the brake mechanism can be configured.

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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

塗布速度を上げても、塗布開始端部における塗布膜の膜厚の均一化を図ることが できる間欠塗布装置を提供する。具体的には、本発明の間欠塗布装置1は、塗液20を供給する供給部10と、供給部から供給された塗液を、供給路21を介して基材30の表面に塗布する塗布部15と、供給路を開閉する弁体42を有する供給バルブ12と、弁体を駆動する駆動部とを備え、駆動部は、第1のエアシリンダ13と、第2のエアシリンダ14とで構成され、第1のエアシリンダは、弁体に連結された第1のピストン52の往復動作により、弁体の開閉を制御し、第2のエアシリンダは、弁体に連結された第2のピストン62が、第1のピストンが弁体を閉鎖する方向に駆動される。

Description

間欠塗布装置
 本発明は、連続的に搬送される基材の表面に、塗液を間欠的に塗布して、塗布領域と未塗布領域とを断続的に形成する間欠塗布装置に関する。
 従来の間欠塗工装置は、例えば、特許文献1等に記載されているように、塗液タンクから供給された塗液を、塗布ダイから基材表面に吐出させる流路と、塗液を塗液タンクに回収させる流路との切り替えを、2つの切替バルブ(供給バルブ、回収バルブ)によって行っている。これにより、塗液タンクからの塗液の供給を連続的に行いながら、連続的に搬送される基材の表面に、塗布領域と未塗布領域とを断続的に形成することができる。
特開2014-188449号公報
 単位時間当たりの塗布面積を増やして、生産性を向上させるためには、塗布ダイからの塗液の単位時間当たりの吐出量、及び基材の搬送速度(すわなち、塗布速度)を上げる必要がある。
 基板の搬送速度を上げた場合、連続搬送される基材の表面に、所定のタイミングで、塗布領域及び未塗布領域を形成するためには、2つの切替バルブ(供給バルブ、回収バルブ)の切り替えを素早く行う必要があり、そのためには、切替バルブの駆動速度を上げる必要がある。そのため、切替バルブの駆動には、電動アクチュエータ(例えば、サーボモータ)よりも応答性に優れたエアシリンダを用いることが好ましい。
 しかしながら、エアシリンダを用いて切替バルブを高速で駆動させた場合、エアシリンダ内に入力される空気圧や、弁体に連結したピストンのストローク内での速度を、精度よく制御することが難しい。そのため、基材表面に形成される塗布膜の膜厚を均一に形成することが困難になる。特に、塗液の供給開始時には、弁体の移動によって加圧状態になるため、塗布ダイからの塗液の吐出量が一瞬多くなる。そのため、塗布開始端部において、塗布膜の膜厚が厚くなる(盛り上がる)という問題が発生する。しかしながら、従来、塗布速度を上げたときに発生する、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりについては、考慮されていなかった。
 本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、その主な目的は、エアシリンダを用いて切替バルブの駆動を行う間欠塗布装置において、塗布速度を上げても、塗布開始端部における塗布膜の膜厚の均一化を図ることができる間欠塗布装置を提供することにある。
 本発明に係る間欠塗布装置は、連続的に搬送される基材の表面に、塗液を間欠的に塗布して、塗布領域と未塗布領域とを断続的に形成する間欠塗布装置であって、塗液を供給する供給部と、供給部から供給された塗液を、供給路を介して、基材の表面に塗布する塗布部と、供給路を開閉する弁体を有する供給バルブと、弁体を駆動する駆動部とを備え、駆動部は、第1のエアシリンダと、第2のエアシリンダとで構成され、第1のエアシリンダは、弁体に連結された第1のピストンの往復動作により、弁体の開閉を制御し、第2のエアシリンダは、弁体に連結された第2のピストンが、第1のピストンが弁体を閉鎖する方向に駆動される。
 本発明によれば、エアシリンダを用いて切替バルブの駆動を行う間欠塗布装置において、塗布速度を上げても、塗布開始端部における塗布膜の膜厚の均一化を図ることができる間欠塗布装置を提供することができる。
本発明の一実施形態における間欠塗布装置の構成を模式的に示した図である。 第1及び第2のエアシリンダによって、供給バルブの開閉を駆動する動作を示した図で、(a)は、供給バルブを閉鎖する動作を示し、(b)は、供給バルブを開放する動作を示す。 本発明の間欠塗布装置を用いて塗布領域/未塗布領域を形成したときの塗布膜の膜厚を示した側面図である。 本発明の他の実施形態における第2のエアシリンダの配置を示した図で、(a)は、供給バルブを閉鎖する動作を示し、(b)は、供給バルブを開放する動作を示す。 本発明の他の実施形態におけるブレーキ機構の構成を示した図で、(a)は、供給バルブを閉鎖する動作を示し、(b)は、供給バルブを開放する動作を示す。 本発明の他の実施形態におけるブレーキ機構の構成を示した図で、(a)は、供給バルブを閉鎖する動作を示し、(b)は、供給バルブを開放する動作を示す。 従来の間欠塗布装置の一般的な構成を示した図である。 従来のエアシリンダによって、供給バルブの開閉を駆動する動作を示した図で、(a)は、供給バルブを閉鎖する動作を示し、(b)は、供給バルブを開放する動作を示す。 従来の間欠塗布における供給バルブ及び回収バルブの開閉動作と、間欠塗布により塗布領域/未塗布領域を形成したときの塗布膜の膜厚を示した図である。 従来の間欠塗布における供給バルブ及び回収バルブの開閉動作を示した図である。 従来の間欠塗布により塗布領域/未塗布領域を形成したときの塗布膜の膜厚を示した図である。
 本発明の実施形態を説明する前に、従来の間欠塗布装置における問題点を説明する。
 図7は、従来の間欠塗布装置100の一般的な構成を示した図である。
 図7に示すように、塗液タンク110に収容された塗液120は、供給路121の途中に設けられたポンプ111によって送液されて、塗布ダイ115内のマニホールド116に供給される。そして、マニホールド116に供給された塗液120は、塗布ダイ115のスリットから吐出されて、基材130の表面に塗布膜131が形成される。
 ポンプ111と塗布ダイ115との間の供給路121には、供給路121を開閉する弁体を有する供給バルブ112が設けられている。また、供給路121の途中から、塗液タンク110に接続された回収路122が分岐し、回収路122には、回収路122の開閉する弁体を有する回収バルブ117が設けられている。また、供給バルブ112及び回収バルブ117の弁体は、それぞれ、エアシリンダ113、118によって駆動され、その駆動は、制御部119によって制御される。
 図8は、エアシリンダ113によって、供給バルブ112の開閉を駆動する動作を示した図で、図8(a)は、供給バルブ112を閉鎖する動作を示し、図8(b)は、供給バルブ112を開放する動作を示している。
 供給バルブ112は、弁体142と、弁座143を挟んで、供給路121から塗液120が入る液溜室141、及び供給路121から塗液120が出る液溜室140を有している。また、エアシリンダ113は、ピストン152を挟んで、圧空室150、151を有し、ピストン152は、ロッド153を介して、弁体142に連結されている。
 図8(a)に示すように、圧空室151に、圧力Pの圧力空気を供給することによって、ピストン152が弁体142と反対方向に移動する。これにより、ピストン152と一体的に弁体142が移動して、弁座143と当接することにより、供給バルブ112が閉じ、塗液120の供給が停止する。
 次に、図8(b)に示すように、圧空室150に、圧力Pの圧力空気を供給することによって、ピストン152が弁体142の方向に移動する。これにより、ピストン152と一体的に弁体142が移動して、弁座143から離れることにより、供給バルブ112が開き、塗液120の供給が開始する。
 なお、圧空室150、151への圧力空気の供給、及び大気開放(若しくは排気)は、例えば、ソレノイドバルブを用いて行うことができる。また、ピストン152の移動を精度よく制御するためには、圧空室150、151へ供給する圧力空気の圧力Pは、同じ大きさにすることが好ましい。
 なお、エアシリンダ118によって、回収バルブ117の開閉を駆動する動作も、供給バルブ112の動作と同じであるので、説明を省略する。
 図9は、間欠塗布における供給バルブ112及び回収バルブ117の開閉動作と、間欠塗布により塗布領域/未塗布領域を形成したときの塗布膜の膜厚を示した図である。
 図9に示すように、塗布領域を形成するときは、供給バルブ112を開き、回収バルブ117を閉じて、塗布ダイ115から塗液120を基材130の表面に塗布して、塗布領域を形成する。また、未塗布領域を形成するときは、供給バルブ112を閉じて、回収バルブ117を開けて、回収路122を介して、塗液120を塗液タンク110に回収する。
 塗布領域を形成する際、塗液120の供給開始時には、供給バルブ112の弁体142の移動によって、塗布ダイ115に通じる供給路121内の塗液120は圧力が上昇するため、塗布ダイ115からの塗液120の吐出量が一瞬多くなる。そのため、図9に示すように、塗布開始端部において、塗布膜の盛り上がりが発生する。
 そこで、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりを解消するために、図10に示すように、回収バルブ117を閉鎖するタイミングを、少し遅らせる方法がある。これにり、塗液120の供給開始時に上昇した供給路121内の塗液120の圧力を、回収路122側に逃がすことができるため、図10に示すように、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりを解消することができる。
 しかしながら、生産性を向上させるために、塗布ダイ115からの塗液120の単位時間当たりの吐出量を上げると、上記の方法だけでは、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりを解消することが難しくなる。また、生産性を向上させるために、基材130の搬送速度を上げると、未塗布領域を形成する時間(供給バルブ112が閉じている時間)が非常に短くなる。例えば、基材130の搬送速度を60m/分にした場合、未塗布領域の長さを10mmとすると、供給バルブ112が閉じている時間は、10msecと、非常に短くなる。そのため、回収バルブ117を閉鎖するタイミングを、供給バルブ112を開放するタイミングに同期して制御することが難しくなる。
 そこで、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりを解消する方法として、塗液120の供給開始時に、塗布ダイ115に通じる供給路121内の塗液120の圧力上昇を押さえるために、供給バルブ112を開放する際のエアシリンダ113のピストン152の移動速度を下げることが考えられる。そのためには、圧空室150に供給する圧力空気の圧力Pを下げる必要がある。
 しかしながら、この場合、供給バルブ112を閉める際に圧空室151に供給する圧力空気の圧力Pと、供給バルブ112を開ける際に圧空室150に供給する圧力空気の圧力Pとが、異なる大きさ(P>P)になってしまう。そのため、圧空室150、151への圧力空気の供給/大気開放の切り替えを続けて行った場合、圧空室150、151に供給される圧力空気の圧力P、Pに圧力差が生じるため、ピストン152の往復動作が不安定になる。例えば、切り替え時の圧空室150、151内の残圧や、ソレノイドバルブから圧空室150、151までの配管における圧力損失等の要因によって、ピストン152の往復動作が不安定にある。
 そのため、供給バルブ112を開放する際のエアシリンダ113のピストン152の移動速度を下げた場合、図11に示すように、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりは解消されるが、塗布膜の膜厚形状が不安定になる。その結果、塗布領域の長さL、L、Lにバラツキが発生してしまう。
 そこで、本願発明者(等)は、供給バルブを開放する際のエアシリンダのピストンの移動速度を下げる手段として、供給バルブの弁体を駆動するエアシリンダに、エアシリンダのピストンの移動方向に逆らう方向に荷重をかけるエアシンダを、ブレーキシリンダとして付加することを思いつき、本発明を想到するに至った。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。
 図1は、本発明の一実施形態における間欠塗布装置の構成を模式的に示した図である。なお、本実施形態における間欠塗布装置は、連続的に搬送される基材の表面に、塗液を間欠的に塗布して、塗布領域と未塗布領域とを断続的に形成する装置である。
 図1に示すように、本実施形態における間欠塗布装置1は、塗液20を供給する塗液タンク(供給部)10と、塗液タンク10から供給された塗液20を、供給路21を介して、基材30の表面に塗布する塗布ダイ(塗布部)15と、供給路21を開閉する弁体を有する供給バルブ12と、弁体を駆動する駆動部とを備えている。なお、本実施形態における駆動部は、第1のエアシリンダ13と、第2のエアシリンダ14とで構成されている。また、第1のエアシリンダ13の駆動は、制御部19によって制御される。
 塗液タンク10に収容された塗液20は、供給路21の途中に設けられたポンプ11によって送液されて、塗布ダイ15内のマニホールド16に供給される。そして、マニホールド16に供給された塗液20は、塗布ダイ15のスリットから吐出されて、基材30の表面に塗布膜31が形成される。
 また、供給路21の途中から、塗液タンク10に接続された回収路22が分岐され、回収路22には、回収路122の開閉する弁体を有する回収バルブ17が設けられている。回収バルブ17の弁体は、エアシリンダ18によって駆動され、その駆動は、制御部19によって制御される。
 図2は、第1及び第2のエアシリンダ13、14によって、供給バルブ12の開閉を駆動する動作を示した図で、図2(a)は、供給バルブ12を閉鎖する動作を示し、図2(b)は、供給バルブ12を開放する動作を示している。
 供給バルブ12は、弁体42と、弁座43を挟んで、供給路21から塗液20が入る液溜室41、及び供給路21から塗液20が出る液溜室40を有している。
 第1のエアシリンダ13は、第1のピストン52を挟んで、圧空室50、51を有し、第1のピストン52は、ロッド53を介して、弁体42に連結されている。ここで、第1のエアシリンダ13は、弁体42に連結された第1のピストン52の往復動作により、弁体42の開閉を制御するものである。
 また、第2のエアシリンダ14が、供給バルブ12に対して、第1のエアシリンダ13と同じ側に配置されている。ここでは、第1のエアシリンダ13の両側に、同じ構造からなる2個の第2のエアシリンダ14が、並列に配置されている。
 第2のエアシリンダ14は、第2のピストン62を挟んで、圧空室60、61を有し、第2のピストン62は、ロッド63を介して、弁体42に連結されている。ここでは、ロッド63を、第1のエアシリンダ13のロッド53に連結することにより、ロッド53と一体となって、弁体42に連結53されている。
 図2(a)に示すように、第1のエアシリンダ13の圧空室51に、圧力Pの圧力空気を供給することによって、第1のピストン52が弁体42と反対方向に移動する。これにより、第1のピストン52と一体的に弁体42が移動して、弁座43と当接することにより、供給バルブ12が閉じ、塗液20の供給が停止する。
 一方、第2のエアシリンダ14の圧空室61には、常に、一定の圧力Pの圧力空気が供給されている。そのため、第2のエアシリンダ14において、弁体42に連結された第2のピストン62は、常に、第1のピストン52が弁体42を閉鎖する方向に駆動されている。
 ここで、ピストンによる駆動力Fは、圧空室に供給される圧力空気の圧力Pと、ピストンの表面積との積で決まるが、本実施形態では、第1のエアシリンダ13における第1のピストン52の駆動力Fが、第2のエアシリンダ14における第2のピストンの駆動力Fの和(2F)より大きくなるように設定されている。
 例えば、第1のエアシリンダ13の圧空室51に供給する圧力空気の圧力Pと、第2のエアシリンダ14の圧空室61に供給する圧力空気の圧力Pとを、同じ大きさに設定した場合、第1のピストン52の表面積に対する第2のピストン62の表面積を規定することによって、F>2Fの関係を満たすことができる。
 次に、図2(b)に示すように、第1のエアシリンダ13の圧空室50に、圧力Pの圧力空気を供給することによって、第1のピストン52が、駆動力Fによって、弁体42の方向に移動する。これにより、ピストン52と一体的に弁体42が移動して、弁座43から離れることにより、供給バルブ12が開き、塗液20の供給が開始する。
 本実施形態では、第1のピストン52の駆動力Fによって、弁体42を開放する方向に駆動している間、第2のピストン62によって、弁体42を閉鎖する方向に駆動力Fが働いている。すなわち、第2のピストン62の駆動力Fによって、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に移動するのを逆らう方向に、一定のブレーキがかけられた状態になっている。これにより、弁体42を開放する際の第1のピストン52の移動速度を下げることができる。その結果、図3に示すように、塗液20の供給開始時に、塗布ダイ15に通じる供給路21内の塗液20の圧力上昇を押さえことができるため、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりを解消することができる。
 また、本実施形態では、供給バルブ12を閉める際に圧空室51に供給する圧力空気の圧力Pと、供給バルブ12を開放する際に圧空室50に供給する圧力空気の圧力Pとが、同じ値に設定されているため、圧空室50、51への圧力空気の供給/大気開放の切り替えを続けて行っても、第1のピストン52の往復動作を安定して行うことができる。そのため、図3に示すように、塗布領域の長さLを、安定して形成することができる。
 なお、本実施形態では、図3(a)に示すように、第1のピストン52の駆動力Fによって、弁体42を閉鎖する方向に駆動している間、第2のピストン62にも、弁体42を閉鎖する方向に駆動力Fが働いている。そのため、弁体42を閉鎖する際、第1のピストン52の移動速度は上がるが、これは、塗布ダイ15への塗液20の供給を素早く停止する方向に作用するため、塗布膜の膜厚変動に影響を及ぼすことはない。
 また、本実施形態では、第2のエアシリンダ14の圧空室61には、常に、一定の圧力Pの圧力空気が供給されるため、第1のピストン52の往復動作を安定して行うことができる。
 図4は、本発明の他の実施形態における第2のエアシリンダ14の配置を示した図で、図4(a)は、供給バルブ12を閉鎖する動作を示し、図4(b)は、供給バルブ12を開放する動作を示している。
 図4に示すように、本実施形態における第2のエアシリンダ14は、供給バルブ12に対して、第1のエアシリンダ13と反対側に配置されている。また、第2のピストン62は、ロッド63を介して、弁体42に直接連結されている。なお、ロッド63は、第1のエアシリンダ13のロッド53と、軸心が一致していることが好ましい。
 第2のエアシリンダ14の圧空室61には、常に、一定の圧力Pの圧力空気が供給されている。そのため、第2のエアシリンダ14において、弁体42に連結された第2のピストン62は、常に、第1のピストン52が弁体42を閉鎖する方向に駆動されている。従って、図4(b)に示すように、第2のピストン62の駆動力Fによって、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に移動するのを逆らう方向に、一定のブレーキがかけられた状態になっている。これにより、弁体42を開放する際の第1のピストン52の移動速度を下げることができる。その結果、塗液20の供給開始時に、塗布ダイ15に通じる供給路21内の塗液20の圧力上昇を押さえことができるため、塗布開始端部における塗布膜の盛り上がりを解消することができる。
 以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、図1に示したように、第2のエアシリンダ14を、第1のエアシリンダ13の両側に、2個、並列して配置したが、第1のエアシリンダ13の片側に、1個の第2のエアシリンダ14を並列に配置してもよい。この場合、第1のエアシリンダ13のロッド53と、第2のエアシリンダ14のロッド63の剛性を高めておくことが好ましい。
 また、上記実施形態では、第1のエアシリンダ13の圧空室50、51に供給する圧力空気の圧力Pと、第2のエアシリンダ14の圧空室61に供給する圧力空気の圧力Pとを、同じ値にしたが、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に駆動する駆動力Fが、第2のピストン62が、弁体42を閉鎖する方向に駆動する駆動力Fよりも大きくなるように、第1のエアシリンダ13の圧空室50、51に供給する圧力空気の圧力と、第2のエアシリンダ14の圧空室61に供給する圧力空気の圧力とを、それぞれ設定してもよい。
 また、上記実施形態では、第2のエアシリンダ14の圧空室61には、常に、一定の圧力Pの圧力空気が供給されている構成を例示した。そうすることで、駆動力Fを一定に保つことができるため好ましい。しかし、本発明を具体化する上では、第2のエアシリンダ14の圧空室61への圧力空気の供給が、圧空室50,51への圧力空気の供給(つまり、第1のエアシリンダ13の駆動)と連動して行われる構成としても良い。この場合でも、第1のエアシリンダ13を駆動している間、第2のエアシリンダ14が弁体42を閉鎖する方向に駆動されることとなる。
 あるいは、第2のエアシリンダ14の圧空室61への圧力空気の供給が、圧空室50への圧力空気の供給と連動して行われる構成としても良い。この場合、第1のエアシリンダ13が弁体42を開放する方向に駆動している間、第2のエアシリンダ14が弁体42を閉鎖する方向に駆動され、一定のブレーキがかけられた状態となる。
 また、上記実施形態では、供給バルブ12を開放する際の第1のピストン52の移動速度を下げる手段として、供給バルブ12の弁体42を駆動する第1のエアシリンダ13に、第1のピストン52の移動方向に逆らう方向に荷重をかける第2のエアシリンダ14を、ブレーキシリンダとして付加したが、例えば、図5(a)、(b)に示すように、弁体42と連動して動作するロッド53に、第1のエアシリンダ13に対して両側にロッド63を連結し、このロッド63に、一定の反力を付与するブレーキ機構70を設けてもよい。具体的には、一対のロッド63の先端にプレート71を取り付け、そのプレート71を挟み込む位置に、摩擦パッド72を配置することによって、ブレーキ機構70を構成することができる。
 図5(a)に示すように、第1のピストン52が、弁体42を閉鎖する方向に駆動するときは、摩擦パッド72はプレート71から離れているため、ロッド63に対して摩擦力(ブレーキ)はかからない。
 一方、図5(b)に示すように、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に駆動するときは、プレート71を摩擦パッド72で押圧することによって、ロッド63に対して、弁体42を開放する方向に移動するのを逆らう方向に摩擦力Rが加わる。
 この場合、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に駆動する駆動力Fは、弁体42と連動して動作するロッド63に付与される摩擦力Rよりも大きくなるように設定されている。これにより、ロッド63に付与された摩擦力Rによって、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に移動するのを逆らう方向に、一定のブレーキがかけられた状態になる。これにより、弁体42を開放する際の第1のピストン52の移動速度を下げることができる。
 このようなブレーキ機構70による摩擦力Rは、弁体42の変位(ロッド63の移動距離)によって変化しないため、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に移動するのを逆らう方向に、一定のブレーキをかけることができる。
 図6(a)、(b)は、ブレーキ機構の他の例を示した図で、図6(a)は、供給バルブ12を閉鎖する動作を示し、図6(b)は、供給バルブ12を開放する動作を示している。
 図6(a)、(b)に示すように、弁体42に、第1のエアシリンダ13とは反対側に、弁体42と連動して往復動作するロッド81を連結し、このロッド81の先端に、緩衝材80を設けることによって、ブレーキ機構を構成することができる。
 図6(b)に示すように、第1のピストン52が、弁体42を開放する方向に駆動したとき、ロッド81で緩衝材80を圧縮することによって、ロッド81に対して、弁体42を開放する方向に移動するのを逆らう方向に反力Rが加わる。なお、図6(a)に示すように、第1のピストン52が、弁体42を閉鎖する方向に駆動するときは、緩衝材80はロッド81によって圧縮されないため、ロッド81に対してブレーキはかからない。
   1   間欠塗布装置 
  10   塗液タンク(供給部) 
  11   ポンプ 
  12   供給バルブ 
  13   第1のエアシリンダ 
  14   第2のエアシリンダ 
  15   塗布ダイ(塗布部) 
  16   マニホールド 
  17   回収バルブ 
  18   エアシリンダ 
  19   制御部 
  20   塗液 
  21   供給路 
  22   回収路 
  30   基材 
  31   塗布膜 
  40、41   液溜室 
  42   弁体 
  43   弁座 
  50、51   圧空室 
  52   第1のピストン 
  53   ロッド 
  60、61   圧空室 
  62   第2のピストン 
  63   ロッド 
  70   ブレーキ機構
  71   プレート
  72   摩擦パッド
  80   緩衝材(ブレーキ機構)

Claims (8)

  1.  連続的に搬送される基材の表面に、塗液を間欠的に塗布して、塗布領域と未塗布領域とを断続的に形成する間欠塗布装置であって、
     前記塗液を供給する供給部と、
     前記供給部から供給された塗液を、供給路を介して、前記基材の表面に塗布する塗布部と、
     前記供給路を開閉する弁体を有する供給バルブと、
     前記弁体を駆動する駆動部と
    を備え、
     前記駆動部は、第1のエアシリンダと、第2のエアシリンダとで構成され、
     前記第1のエアシリンダは、前記弁体に連結された第1のピストンの往復動作により、
    前記弁体の開閉を制御し、
     前記第2のエアシリンダは、前記弁体に連結された第2のピストンが、前記第1のピストンが前記弁体を閉鎖する方向に駆動される、間欠塗布装置。
  2.  前記第2のエアシリンダは、前記供給バルブに対して、前記第1のエアシリンダと同じ側に配置されており、
     前記第2のピストンは、前記第1のピストンに連結されている、請求項1に記載の間欠塗布装置。
  3.  前記第2のエアシリンダは、前記第1のエアシリンダの両側に、2個並列に配置されている、請求項2に記載の間欠塗布装置。
  4.  前記第1のピストンが、前記弁体を開放する方向に駆動する駆動力が、前記第2のピストンが、前記弁体を閉鎖する方向に駆動する駆動力よりも大きくなるように、前記第1のエアシリンダ及び前記第2のエアシリンダに入力される圧力空気の圧力が、それぞれ設定されている、請求項1に記載の間欠塗布装置。
  5.  前記第2のエアシリンダは、前記供給バルブに対して、前記第1のエアシリンダと反対側に配置されており、
     前記第2のピストンは、前記弁体に直接連結されている、請求項1に記載の間欠塗布装置。
  6.  前記第1のエアシリンダにおいて、前記弁体を開放する方向に駆動するときに入力される圧力空気の圧力と、前記弁体を閉鎖する方向に駆動するときに入力される圧力空気の圧力とは、同じ値に設定されている、請求項1に記載の間欠塗布装置。
  7.  連続的に供給される基材の表面に、塗液を間欠的に塗布して、一定の長さの塗布パターンを連続的に形成する間欠塗布装置であって、
     前記塗液を供給する供給部と、
     前記供給部から供給された塗液を、供給路を介して、前記基材の表面に塗布する塗布部と、
     前記供給路を開閉する弁体を有する供給バルブと、
     前記弁体を駆動するエアシリンダと
    を備え、
     前記エアシリンダは、前記弁体に連結されたピストンの往復動作により、前記弁体の開閉を制御し、
     前記弁体には、前記エアシリンダと反対側に、前記弁体と連動して往復動作するロッドが連結されており、
     前記ロッドには、前記ピストンが、前記弁体を開放する方向に駆動したとき、前記弁体と連動して動作する前記ロッドに一定の摩擦力を付与するブレーキ機構が設けられている、間欠塗布装置。
  8.  前記ピストンが、前記弁体を開放する方向に駆動する駆動力は、前記弁体と連動して動作する前記ロッドに付与される摩擦力よりも大きくなるように設定されている、請求項7に記載の間欠塗布装置。
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