(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドクターエッジを少なくとも下部に有するコンマ型ロールと、
前記コンマ型ロールの下方であって、かつ、前記ドクターエッジと塗工間隙を介して配される塗工ロールと、
前記コンマ型ロールと前記塗工ロールの一側部に形成され、前記コンマ型ロールと前記塗工ロールの間の前記塗工間隙に塗工液を供給する液溜め部と、
基材を搬送すると共に、前記塗工ロールの他側部に配されるバックアップロールと、
を有し、前記ドクターエッジによって前記塗工ロールの表面上に塗布された前記塗工液を、前記基材に塗工する塗工装置において、
前記コンマ型ロールの幅方向の少なくとも中央部の上方に配された規制装置を有し、
前記規制装置は、前記規制装置の下部から突出したロッドの下端が前記コンマ型ロールの上部に開口した孔部に挿入されて、前記塗工間隙が幅方向においてどの位置でも同じ間隙寸法になる塗工基準位置になるように前記コンマ型ロールを下方に押圧しない状態で当接され、前記コンマ型ロールの上方へのベンディングを規制する、
ことを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記コンマ型ロールを水平方向に支持すると共に、前記規制装置を支持するフレームを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項３】
前記規制装置は、
前記ロッドを下方に移動させるギア手段と、
前記ギア手段を駆動させるモータと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項４】
前記規制装置は、
前記ロッドを下方に移動させるコッターと、
前記コッターを移動させるモータと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項５】
前記塗工液は、１万〜１００万ＣＰＳの高粘度である、
ことを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項６】
前記ロッドの上方への移動を規制する油圧シリンダーを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高粘度の塗工液を塗工する塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドクターエッジを有するコンマ型ロールを用いた塗工装置において、図６に示すように、塗工液の液圧によってコンマ型ロール２００の中央部が上方に撓み、塗工ロール２０２との塗工間隙２０４が幅方向に均一にならないという問題点があった。
【０００３】
そのため、本出願人は、運転中でもコンマ型ロールのベンディングを微調整することができる塗工装置を提案した（例えば、特許文献１参照）。この塗工装置は、コンマ型ロールを筒状に構成し、コンマ型ロールの内部中央に径方向にウォームを配し、このウォームを径方向に移動させるウォームギアを有するモータを配し、モータによってウォームを径方向へ移動させてウォームの先端部を筒状のコンマ型ロールの内周壁に押し当てて、ドクターエッジのベンディングを調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３０３８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記塗工装置のコンマ型ロールにおいては、塗工液の液圧によるベンディングに対抗することができるが、高粘度の塗工になればその液圧は非常に大きく、対抗することができない場合がある。特に高粘度のエポキシ樹脂を基材に塗工する場合には、塗工液の液圧が非常に大きくなり、上記コンマ型ロールではベンディングが発生するという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、高粘度の塗工液を塗工する場合でも、コンマ型ロールのベンディングを調整できる塗工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ドクターエッジを少なくとも下部に有するコンマ型ロールと、前記コンマ型ロールの下方であって、かつ、前記ドクターエッジと塗工間隙を介して配される塗工ロールと、前記コンマ型ロールと前記塗工ロールの一側部に形成され、前記コンマ型ロールと前記塗工ロールの間の前記塗工間隙に塗工液を供給する液溜め部と、基材を搬送すると共に、前記塗工ロールの他側部に配されるバックアップロールと、を有し、前記ドクターエッジによって前記塗工ロールの表面上に塗布された前記塗工液を、前記基材に塗工する塗工装置において、前記コンマ型ロールの幅方向の少なくとも中央部の上方に配された規制装置を有し、前記規制装置は、前記規制装置の下部から突出したロッドの下端が前記コンマ型ロールの上部に開口した孔部に挿入されて、前記塗工間隙が幅方向においてどの位置でも同じ間隙寸法になる塗工基準位置になるように前記コンマ型ロールを下方に押圧しない状態で当接され、前記コンマ型ロールの上方へのベンディングを規制する、ことを特徴とする塗工装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、規制装置によって、ロッドが、コンマ型ロールの上方へのベンディングを規制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１の塗工装置の説明図である。
【図２】同じく塗工装置の側面図である。
【図３】同じく塗工装置の正面図である。
【図４】実施例２の塗工装置の中央部の縦断面図である。
【図５】実施例２の塗工装置の正面図である。
【図６】従来の塗工装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施例の塗工装置１０について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明の実施例１の塗工装置１０について図１〜図３に基づいて説明する。
【００１２】
本実施例の塗工装置１０は、１万〜１００万ＣＰＳの高粘度の塗工液（例えば、エポキシ樹脂）を走行速度（例えば１５ｍ／分）Ｖで走行する長尺状の基材（例えば、離形紙）１に塗工する。塗工装置１０によってエポキシ樹脂が塗工された離形紙は、シート状に形成された炭素繊維に貼り付けられ、その後に加熱されてプリプレグ樹脂が形成される。
【００１３】
（１）塗工装置１０の構造
本実施例の塗工装置１０の構造について図１〜図３に基づいて説明する。
【００１４】
塗工装置１０は、コンマ型ロール１２、コンマ型ロール１２の下方に配された塗工ロール１４、塗工ロール１４の一側部に配された液溜め部１６、塗工ロール１４の他側部に配されたバックアップロール１８とを有したリバース型の塗工装置である。
【００１５】
コンマ型ロール１２は、金属製のロールの下部と上部にそれぞれドクターエッジ２０，２２が幅方向に沿って形成されることによって断面形状がコンマ型に形成されている。コンマ型ロール１２は、第２フレーム４０によって水平方向に支持され、塗工装置１０の運転中においては回転しないように固定され、一方、停止時には、１８０度回転させ、掃除を行うことができる。
【００１６】
塗工ロール１４は、第１フレーム２６によって水平方向に回転自在に支持された金属製の駆動ロールであって、不図示の駆動モータによって基材１の走行速度Ｖに対応して回転する。塗工ロール１４は、コンマ型ロール１２のドクターエッジ２０と、塗工間隙を介して配され、その表面に塗工液が塗布される。なお、塗工ロール１４の回転速度は、走行速度Ｖと合致させてもよく、また、走行速度Ｖより遅くして、基材１への塗工量を減らしてもよい。
【００１７】
液溜め部１６は、塗工間隙に塗工液を供給するものであり、塗工ロール１４の一側部から液溜め板２４が斜め方向に配され、コンマ型ロール１２と塗工ロール１４との間に加熱された塗工液（エポキシ樹脂）をダム状に貯留している。なお、図面では不図示であるが、液溜め部１６には、塗工液を溜めるための両側板が設けられている。この液溜め部１６は、第１フレーム２６に固定されている。
【００１８】
バックアップロール１８は、基材１を搬送すると共に、塗工ロール１４の表面に基材１を接触させ、コンマ型ロール１２によって塗布された塗工液を基材１の表面に塗工する金属製の駆動ロールである。バックアップロール１８は、不図示のフレームによって水平方向に回転自在に支持され、不図示の駆動モータによって基材１の走行速度Ｖに合わせて回転する。
【００１９】
第１フレーム２６は、床に設置された水平な基台２８の両側から左右一対の第１左側板３０と第１右側板３２が立設されている。左右一対の第１左右側板３０，３２のそれぞれは、塗工ロール１４を水平方向に回転自在に支持するロール支持部分３４と、ロール支持部分３４，３４から上方に延設された第２フレーム保持部分３６から形成されている。第２フレーム保持部分３６の前部は上方ほど後部に傾斜するように形成された前部を有し、この前部にレール３８が縦方向に取り付けられている。左右一対のレール３８，３８を介して、第２フレーム４０が上下動自在に設けられている。
【００２０】
第２フレーム４０は、コンマ型ロール１２を水平方向に支持する左右一対の第２左側板４２と第２右側板４４とを有している。左右一対の第２左側板４２と第２右側板４４とを連結するために、水平固定部４６がコンマ型ロール１２の上方に架設されている。
【００２１】
水平固定部４６の中央部には、コンマ型ロール１２の上方へのベンディングを規制するための規制装置４８が取り付けられている。規制装置４８については後から詳しく説明する。
【００２２】
前記したように第２フレーム４０は、左右一対のレール３８，２８を介して第１フレーム２６の第２フレーム保持部分３６，３６と上下動自在に取り付けられている。図２に示すように、第２フレーム４０を上下動に移動させるために、第２フレーム４０の第２左側板４２と第２右側板４４のそれぞれの下面と、左右一対のロール支持部分３４のそれぞれの上面との間に、コッター５０，５０が配されている。左右一対のコッター５０は、ＡＣサーボモータよりなるコッター用モータ５４によって雄ネジ部５５を回転させて、この雄ネジ部５５が螺合したくさび部５２が前後方向に移動することによって、第２フレーム４０と第１フレーム２６との間隙を調整し、第２フレーム４０を上下動させる。なお、コッター用モータ５４は、ＡＣサーボモータに限らず、その他のモータでもよい。
【００２３】
図２と図３に示すように、第１フレーム２６の左右一対の第２フレーム保持部分３６，３６のそれぞれの上部には、油圧シリンダー５６，５６がそれぞれ取り付けられ、左右一対の油圧シリンダー５６，５６のシリンダー部５８，５８が、フローティングジョイント６０，６０を介して第２左側板４２と第２右側板４４から突出した左右一対のシリンダー受け６２，６２にそれぞれ固定されている。左右一対の油圧シリンダー５６，５６は、第２フレーム４０が上方に移動することを規制している。
【００２４】
図１に示すように、塗工液が塗工された基材１の塗工厚さを検出するための厚みセンサ７４が、バックアップロール１８より後方の基材１の搬送路上に設けられている。
【００２５】
（２）規制装置
規制装置４８の構造について説明する。
【００２６】
規制装置４８は、第２フレーム４０に設けられた水平固定部４６の中央部の上面に取り付けられ、規制装置４８の下部から棒状のロッド６４が突出している。突出方向は、正面（幅方向）からみて垂直方向に突出し、側面からみてコンマ型ロール１２の軸中心から塗工ロール１４の軸方向に突出している。ロッド６４の下端は、コンマ型ロール１２の幅方向の中央部上面に開口した孔部６６に挿入されてロッド６４の下端がコンマ型ロール１２に当接され、コンマ型ロール１２の上方へのベンディングを規制している。規制装置４８の内部には、ロッド６４を上下動させるベンディング用モータ７０、ギアボックス６８、ギアボックス６８とベンディング用モータ７０の間に介されたトルクテンダー７２を有している。トルクテンダー７２は、過負荷になればギアボックス６８とベンディング用モータ７０との間の連結を遮断してベンディング用モータ７０を保護し、この過負荷が取り除かれれば再び同じトルクで自動的に連結する。そして、ベンディング用モータ７０を回転させてロッド６４を上下動させてその突出長さを調整する。
【００２７】
（３）塗工装置１０の動作状態
次に、塗工装置１０の動作状態について説明する。
【００２８】
まず、作業者は、液溜め部１６に加熱した塗工液を溜め、バックアップロール１８に基材１を抱かせる。
【００２９】
次に、作業者は、コッター用モータ５４を用いて、第２フレーム４０を下降させ、コンマ型ロール１２のドクターエッジ２０と塗工ロール１４とが、塗工間隙（例えば、約３０μｍ）を介して配されるように調整する。このコッター用モータ５４は、コッター５０のくさび部５２を移動させることによって、塗工間隙が幅方向においてどの位置でも同じ寸法になるように調整する。
【００３０】
次に、規制装置４８のロッド６４が、塗工前において、コンマ型ロール１２の上部を下方に押圧するのでなく、ロッド６４の下端の位置が、塗工間隙が幅方向においてどの位置でも同じ間隙寸法になるようにしつつ、コンマ型ロール１２が上方にベンディングしていない状態になるように、作業者は、ロッド６４をベンディング用モータ７０によって上下動させて固定する。以下、このロッド６４の下端の位置を、「塗工基準位置」という。
【００３１】
次に、作業者は、塗工ロール１４とバックアップロール１８とを走行速度Ｖで回転させ、コンマ型ロール１２のドクターエッジ２０によって塗工ロール１４の表面に塗工液を塗布し、この塗工ロール１４の表面に塗布された塗工液をバックアップロール１８によって搬送されている基材１の表面に塗工する。ここで、塗工液であるエポキシ樹脂は高粘度であるため、エポキシ樹脂からのコンマ型ロール１２への液圧は、１〜２０ｔ／ｍとなる。しかし、ロッド６４の下端が、塗工基準位置に固定され、コンマ型ロール１２の中央部が上方にベンディングしないように規制しているため、ベンディングが起こらない。また、塗工液の液圧が上昇しても、規制装置４８が取り付けられた第２フレーム４０が、左右一対の油圧シリンダー５６，５６の圧力によって上方への移動が規制されているため、規制装置４８のロッド６４の下端が、塗工基準位置から移動することがない。
【００３２】
（４）効果
本実施例によれば、規制装置４８のロッド６４によって、コンマ型ロール１２の上方へのベンディングを規制しているため、高い液圧がかかっても、コンマ型ロール１２がベンディングすることなく、常に均一の塗工間隙で塗工液を塗工できる。また、塗工液の液圧が上昇しても、規制装置４８が取り付けられた第２フレーム４０が、左右一対の油圧シリンダー５６，５６の圧力によって上方への移動が規制されているため、規制装置４８のロッド６４の下端が、塗工基準位置から第２フレーム４０の剛性以上には移動することがない。
【００３３】
また、ロッド６４は、コンマ型ロール１２のベンディングを規制しているだけで下方に押圧してないため、塗工液の液圧が低下しても、コンマ型ロール１２が下方にベンディングすることがない。
【００３４】
また、ロッド６４は、ベンディング用モータ７０によって上下方向に移動可能であるため、ロッド６４の移動によって第２フレーム４０の撓みをカバーできるので、塗工装置１０を小型化できる。
【００３５】
また、塗工液の液圧により塗工ロール１４も撓みが生じるが、この撓みの分もロッド６４をコンマ型ロール１２の方向へ押すことにより、均一な塗工間隙を確保できる。
【００３６】
また、ロッド６４の押し引きの調整機能を持たせているため、コンマ型ロール１２を任意に押し込んで塗工間隙を積極的に調整でき、高精度な塗工分布精度に制御できる。
【００３７】
（６）変更例
上記実施例では、厚みセンサ７４によって基材１における塗工厚さを測定したが、これに代えてロッド６４の近傍にコンマ型ロール１２のベンディング量を測定する測定センサを用いて、塗工間隙を測定してもよい。
【実施例２】
【００３８】
次に、本発明の実施例２の塗工装置１０について図４〜図６に基づいて説明する。
【００３９】
本実施例と実施例１の異なる点は、規制装置４８の構造にある。本実施例の規制装置４８について説明する。
【００４０】
（１）第２フレーム４０の構造
本実施例の第２フレーム４０の水平固定部４６上方には、第２左側板４２と第２右側板４４との間に架け渡された上水平固定部９６が水平方向に架け渡されている。この上水平固定部９６と水平固定部４６との間で、かつ、中央部の背面には縦部材７８が縦方向に立設されている。縦部材７８には、上下動自在なレール８０が設けられている。
【００４１】
（２）規制装置４８の構造
本実施例の規制装置４８は、第２フレーム４０の水平固定部４６の上方にロッド保持部７６が設けられ、このロッド保持部７６は、縦部材７８とレール８０を介して上下動自在である。ロッド保持部７６の前部下面からは、ロッド６４が下方に突出し、実施例１と同様にコンマ型ロール１２の幅方向の上面中央部に取り付けられている。
【００４２】
ロッド保持部７６の下面と第２フレーム４０の水平固定部４６との間にはコッター８２が取り付けられている。このコッター８２のくさび部８４はコッター用移動装置８６によって水平方向に移動可能である。コッター用移動装置８６は、コッター用モータ８８、トルクテンダー９０、ギアボックス９２から構成され、コッター用モータ８８を回転させてトルクテンダー９０を介してギアボックス９２を回転させる。すると、ギアボックス９２から突出した雄ネジ部９４が回転し、この雄ネジ部９４が螺合したくさび部８４を水平方向に移動させる。
【００４３】
上水平固定部９６の上面中央部には油圧シリンダー９８が取り付けられ、この油圧シリンダー９８のシリンダー部１００が下方に延び、フローティングジョイント１０２を介してロッド保持部７６の上面に固定されている。この油圧シリンダー９８は、ロッド６４及びロッド保持部７６が、塗工液の液圧によって上方に押し返されるのを防止する。
【００４４】
（３）効果
本実施例によれば、実施例１と同様に、コッター用移動装置８６によって、ロッド６４の下端が、塗工基準位置に調整されて固定されているので、塗工液の高い液圧によってコンマ型ロール１２が上方にベンディングしようとしても、ロッド６４が、そのベンディングを規制できる。また、塗工液の高い液圧によってロッド６４が上方に押し返されようとしても、油圧シリンダー９８の圧力によってその押圧を規制できる。
【変更例】
【００４５】
本発明は上記各実施例に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
【００４６】
上記各実施例では、規制装置４８をコンマ型ロール１２の中央部にのみに設けたが、これに限らず規制装置４８をコンマ型ロール１２の中央部と、その両側に設け、計３箇所設けてもよい。また、３箇所以上規制装置４８を設けてもよい。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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、発明の要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ともに、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。
【符号の説明】
【００４８】
１０  塗工装置
１２  コンマ型ロール
１４  塗工ロール
１６  液溜め部
１８  バックアップロール
２０  ドクターエッジ
２６  第１フレーム
４０  第２フレーム
４８  規制装置
６４  ロッド
【図１】
0005627937.tif 000002
【図２】
0005627937.tif 000003
【図３】
0005627937.tif 000004
【図４】
0005627937.tif 000005
【図５】
0005627937.tif 000006
【図６】
0005627937.tif 000007