(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動するシート上に、固化成分を含有する塗工液を塗工し、該塗工された塗工液が固化されることにより塗工膜を形成する塗工部と、
該塗工部に前記塗工液を送る送液部と、
前記送液部によって前記塗工部に送られる前記塗工液の質量流量、密度、温度及び圧力を測定する測定部と、
前記質量流量の基準値が格納されており、該基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記塗工液の質量流量を変更させる制御部とを備えており、
前記基準値が、下記数式（１）、（２）及び（３）に基づいて決定されるようになっていることを特徴とする塗工装置。
【数１】
0006007281.tif 000012
Ｓ：質量流量の基準値（ｋｇ／ｍｉｎ）
Ｗ：シート上に塗工される塗工液の幅の設定値（ｍ）
Ｕ：塗工部に対するシートの相対的な移動速度（ｍ／ｍｉｎ）
ｔ_ｒｅｆ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの設定値（ｍ）
ρ_ｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｂ：塗工液中の固化成分の質量分率（−）
ρ_ａ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値（ｋｇ／ｍ３）
ｔ_ｍｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの測定値（ｍ）
ρ_Ｌ：塗工液の密度の測定値（ｋｇ／ｍ３）
Ｔ：塗工されるときの塗工液の温度（℃）
Ｐ：塗工されるときの塗工液の圧力（Ｐａ）
Ｑ：塗工されるときの塗工液の質量流量（ｋｇ／ｍｉｎ）
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ：係数（−）
【請求項２】
請求項１に記載の塗工装置を用いて塗工膜を形成する塗工膜の製造方法であって、
前記測定部により、前記塗工液の前記質量流量、密度、温度及び圧力を測定しながら、且つ、
前記制御部により、前記基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記質量流量を変更させながら、
前記塗工部により、前記シート上に前記塗工液を塗工して塗工膜を形成する塗工膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工装置及び塗工膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固化成分を含有する塗工液をシート上に塗工する塗工部と、該塗工部に塗工液を送る送液部とを備え、シートに塗工液を塗工して塗工膜を形成する塗工装置が用いられている。かかる塗工装置では、塗工部からの塗工液の吐出量が変動すると、得られた塗工膜の厚みが変動したものとなり、塗工膜が所望の性能を発揮し得ないおそれがある。
【０００３】
そこで、塗工部に送られる塗工液の量を制御して、塗工部からの塗工液の吐出量を制御するように構成された塗工装置が提案されている。
【０００４】
例えば、塗工液を塗工部に送る送液部と、送液部と塗工部との間に配されて塗工液の送液量を測定する測定部と、測定部での測定結果に基づいて送液部による送液量を変更させる制御部とを備えた塗工装置が提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３０９３５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９４３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１、２では、塗工液の送液量として体積流量を測定し、該体積流量の測定結果に基づいて塗工液の送液量（すなわち、体積流量）を調整しているが、これら特許文献の塗工装置では、所望の厚みを有する塗工膜が十分に得られない場合がある。
【０００７】
一方、シート上に形成された塗工膜の厚みを測定し、該測定結果に基づいて塗工液の送液量を変更することも考えられる。しかし、このような調整では、送液部で調整された塗工液が、塗工膜の測定結果に反映されるまでに、比較的距離及び時間がかかるため、塗工膜の厚みの変動を、塗工液の送液量の変更に速やかに反映できないおそれがあり、また、塗工液の無駄が生じることにもつながる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る塗工装置及び塗工膜の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らが、塗工液の送液量と形成された塗工膜の厚みとの関係について鋭意研究したところ、塗工液の体積は、塗工装置の周囲の環境温度によって変動するおそれがあるため、体積流量を送液量の指標とすると、上記体積変動に起因して、得られた塗工膜の厚みの変動が十分に抑制されないおそれがあることが判明した。そして、かかる知見に基づいてさらに鋭意研究を行い、質量流量を送液量の指標とすることによって、得られた塗工膜の厚みの変動が、より抑制され得ることを見出して、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明に係る塗工装置は、
移動するシート上に、固化成分を含有する塗工液を塗工し、該塗工された塗工液が固化されることにより塗工膜を形成する塗工部と、
該塗工部に前記塗工液を送る送液部と、
前記送液部によって前記塗工部に送られる前記塗工液の質量流量を測定する測定部と、
前記質量流量の基準値が格納されており、該基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記塗工液の質量流量を変更させる制御部とを備えており、
前記基準値が、下記数式（１）、（２）及び（３）に基づいて決定されるようになっている。
【００１１】
【数１】
0006007281.tif 000002
Ｓ：質量流量の基準値（ｋｇ／ｍｉｎ）
Ｗ：シート上に塗工される塗工液の幅の設定値（ｍ）
Ｕ：塗工部に対するシートの相対的な移動速度（ｍ／ｍｉｎ）
ｔ_ｒｅｆ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの設定値（ｍ）
ρ_ｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｂ：塗工液中の固化成分の質量分率（−）
ρ_ａ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値（ｋｇ／ｍ３）
ｔ_ｍｓ：シート上に塗工され、固化された塗工膜の厚みの測定値（ｍ）
ρ_Ｌ：塗工液の密度の測定値（ｋｇ／ｍ３）
Ｔ：塗工されるときの塗工液の温度（℃）
Ｐ：塗工されるときの塗工液の圧力（Ｐａ）
Ｑ：塗工されるときの質量流量（ｋｇ／ｍｉｎ）
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ：係数（−）
【００１２】
かかる構成によれば、送液部によって塗工部に送られる塗工液の送液量を測定部によって測定できるため、塗工膜の厚みを測定する場合によりも、速やかに、且つ無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る。
しかも、塗工液の送液量の指標として質量流量を採用し、測定部によって塗工液の質量流量の測定を行い、さらに、測定部の測定結果と質量流量の基準値とに基づいて塗工液の流量を変更させることができるため、体積流量を指標とする場合よりも、確実に塗工膜の厚みの変動を抑制し得る。
また、質量流量の基準値がシート上に塗工された塗工液中の固化成分の質量分率に基づいて決定されることによって、塗工膜の厚みと相関関係を有する塗工液の固化成分の質量分率に基づいて、基準値を設定することとなる。従って、より精度良く質量流量を変更させ得る。
さらに、上記固化成分の質量分率を、塗工液の密度、及び、塗工液の温度に加えて、さらに、塗工液の圧力、及び、塗工液の質量流量に基づいて決定することによって、一層精度良く質量流量を変更させ得る。
従って、上記構成の塗工装置によれば、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る。
【００１３】
また、本発明の塗工膜の製造方法は、
前記塗工装置を用いて塗工膜を形成する塗工膜の製造方法であって、
前記測定部により、前記塗工液の前記質量流量を測定しながら、且つ、
前記制御部により、前記基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記送液速度を変更させながら、
前記塗工部により、前記シート上に前記塗工液を塗工して塗工膜を形成する。
【発明の効果】
【００１４】
以上の通り、本発明によれば、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る塗工装置及び塗工膜の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗工装置の概略構成図
【図２】本実施形態の塗工装置によってシートに塗工液が塗工された状態の一例を示す概略側面図
【図３】本実施形態の塗工装置によってシートに塗工液が塗工された状態の一例を示す概略側面図
【図４】本実施形態の塗工装置によってシートに塗工液が塗工された状態の一例を示す概略側面図
【図５】実施例での予備実験に用いられる装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明に係る塗工装置、該塗工装置を用いた塗工膜の製造方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の塗工装置１は、固化成分を含有する塗工液３が収容された収容部５と、塗工液３を該収容部５から下流側へと送る送液部としてのポンプ７と、ポンプ７によって送られた塗工液３を、長手方向に沿って下流側（実線矢印参照）に相対的に移動する帯状のシート１１に順次塗工して塗工膜４０を形成する塗工部１３と、ポンプ７と塗工部１３との間に配されて、ポンプ７によって塗工部１３へと送られる塗工液３の質量流量を測定する測定部２１と、基準値Ｓを格納しており、該基準値Ｓと測定部２１の測定結果Ｄとに基づいてポンプ７に質量流量を変更させる制御部２３と、塗工液３の移動経路を形成する配管１５と、シート１１を支持する支持部１９とを備えている。また、塗工装置１は、シート１１上に塗工された塗工液３を固化させる固化部２７を備えている。
【００１８】
前記塗工液３は、固化成分を含有し、シート１１に塗工されて、該シート１１上で固化されるものである。このような塗工液３としては、例えばポリマー溶液が挙げられ、上記固化成分として用いられる材料としては、熱硬化性材料、紫外線硬化性材料、電子線硬化性材料等が挙げられる。
また、シート１１としては、例えば、樹脂フィルムが挙げられる。図１では、シート１１が可撓性を有する長尺状のものである態様を示すが、その他、単板状である態様や、非可撓性を有する態様を採用することもできる。
【００１９】
収容部５は、シート１１に塗工されるために用いられる塗工液３を収容するものである。かかる収容部５としては、例えば、金属製のタンク等が挙げられる。
【００２０】
ポンプ７は、収容部５に収容された塗工液３を下流側に、塗工部１３へと送るものである。かかるポンプ７としては、例えば、ギアポンプ、ダイアフラムポンプ、プランジャーポンプ、スネークポンプ、といった従来公知のポンプが挙げられる。なお、ここでは、ポンプ７と配管１５とで送液部が構成されている。
【００２１】
塗工部１３は、ポンプ７から送られた塗工液３を、例えばローラ等の支持部１９で支持されつつ該塗工部１３に対して相対的に下流側へと移動する帯状のシート１１に、順次塗工するものである。かかる塗工部１３としては、例えばダイコーター等が挙げられる。
【００２２】
配管１５は、収容部５とポンプ７との間、及び、ポンプ７と塗工部１３との間にそれぞれ接続されて、収容部５からポンプ７を介して塗工部１３へと塗工液３を移動させる経路を形成するものである。
上記配管１５としては、金属材料、樹脂と金属とが混合された複合材料や、樹脂材料等を用いて管状に形成されたチューブ等が挙げられる。
【００２３】
支持部１９は、長手方向に移動するシート１１を、塗工部１３の反対側から支持するものである。かかる支持部１９としては、ローラ等が挙げられる。
【００２４】
測定部２１は、ポンプ７によって塗工部１３へと送られる塗工液３の質量流量を測定するものである。かかる測定部２１は、ポンプ７と塗工部１３との間において配管１５に配されている。かかる測定部２１は、塗工液３の質量流量を測定し、測定結果Ｄを電子データとして制御部２３に送信するようになっている。また、測定部２１は、塗工液３の密度、温度、圧力を測定することができるようになっている。
このような測定部２１としては、例えば、流量計と、圧力計とを有するものが挙げられる。該流量計としては、特に限定されるものではないが、例えば、塗工液３の質量流量、密度及び温度を測定可能な流量計等が挙げられる。また、圧力計は、塗工液３の圧力が測定可能であればよく、特に限定されない。なお、測定部２１は、測定対象ごとに測定可能な測定器を備えていてもよい。
【００２５】
制御部２３は、塗工液３の質量流量の基準値Ｓを電子データとして格納しており、測定部２１から送信された電子データとしての測定結果Ｄを受信し、基準値Ｓと、測定結果Ｄとに基づいて、ポンプ７による塗工液３の送液量（すなわち、質量流量）を変更させるようになっている。
具体的には、制御部２３は、受信した測定結果Ｄを基準値Ｓと比較し、測定結果Ｄが基準値Ｓよりも大きい場合には、ポンプ７による送液量（すなわち、質量流量）を減少させ、測定結果Ｄが基準値Ｓよりも小さい場合には、ポンプ７による送液量（すなわち、質量流量）を増加させる機能を有している。
また、塗工液３の質量流量、密度、温度及び圧力を受信し、予め設定されたａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを用いて数式（３）によってＢを算出し、さらに、このＢと、予め決定されたρ＿ｓとを用いて数式（１）によって基準値Ｓを決定する機能も有している。
【００２６】
固化部２７は、塗工液３を固化させるための装置である。該固化部２７は、塗工液３の種類に応じて適宜設定され、例えば、熱風式または赤外線（ＩＲ）照射式の乾燥装置、紫外線（ＵＶ）照射装置や、電子線（ＥＢ）照射装置等が挙げられる。具体的には、塗工液３が加熱により硬化する材料を有している場合には、上記加熱装置が挙げられ、塗工液３が紫外線照射により硬化する材料を有している場合には、紫外線照射装置等が挙げられ、塗工液３が電子線により硬化する材料を有している場合には、上記電子線照射装置が挙げられる。なお、本発明においては、塗工液３の種類によっては、塗工装置が固化部を有しない構成を採用してもよい。
【００２７】
本実施形態では、基準値Ｓが、シート１１上に塗工される塗工液３の固化成分の質量分率に基づいて決定されるようになっている。
このように、基準値Ｓが、シート１１上に塗工される塗工液３中の固化成分の質量分率に基づいて決定されるようになっていることによって、塗工膜４０の厚みと相関関係を有する塗工液３の固化成分の質量分率に基づいて、基準値Ｓを設定することとなる。従って、より適切に質量流量を調整し得る。
【００２８】
具体的には、基準値Ｓが、下記数式（１）、（２）及び（３）に基づいて決定されるようになっている。
【００２９】
【数２】
0006007281.tif 000003
【００３０】
上記Ｓは、質量流量の基準値であり、上記数式（１）によって算出される値である。
【００３１】
上記数式（１）において、前記Ｗは、シート１１上に塗工される塗工液３の幅Ｗの設定値であり、塗工膜４０の幅に相当する。該Ｗは、得られる塗工膜４０の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
なお、シート１１上の塗工液３の形状（すなわち塗工膜４０の形状）は、特に限定されるものではない。また、シート１１上の塗工液３は、例えば、シート１１の移動方向において連続した１つの塗工液３として塗工されても、間欠した複数の塗工液３として塗工されてもよい。さらに、シート１１上の塗工液３は、例えば、シート１１の幅方向（移動方向と垂直な方向）において連続した１つの塗工液３として塗工されても、間欠した複数の塗工液３として塗工されてもよい。
かかる塗工液３の幅Ｗは、例えば、幅方向においてシート１１上に１つの塗工液３が塗工され、図２に示すように、該塗工液３の幅がシート１１よりも狭い場合には、その塗工液３の幅であり、図３に示すように、該塗工液３の幅がシート１１の幅と同じ場合には、シート１１の幅である。また、図４に示すように、幅方向においてシート１１上に複数の塗工液３が互いに間隔を空けて塗工される場合には、シート１１上に塗工される塗工液３の幅は、各塗工液３の幅の合計であり、例えば、幅方向に間隔を空けて塗工液３が３つ塗工される場合には、シート１１上に塗工される塗工液３の幅は、３つの塗工液３ａ、３ｂ、３ｃの幅Ｗ１、Ｗ２及びＷ３の合計である（Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＋Ｗ３）。
【００３２】
上記Ｕは、塗工部１３に対するシート１１の相対的な移動速度である。また、該Ｕは、得られる塗工膜４０の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
上記ｔ_ｒｅｆは、シート１１上に塗工され、固化されて得られる塗工膜４０の厚みの設定値であり、該ｔ_ｒｅｆは、塗工膜４０の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
上記Ｂは、塗工液３中の固化成分の質量分率である。該Ｂは、数式（３）によって決定され、塗工液３の種類等に応じて予め適宜設定され、さらに、塗工中に変更され得る。
【００３３】
上記ρ_ｓは、シート１１上に塗工され、固化された塗工膜４０の密度であり、上記数式（２）によって算出される値である。
【００３４】
上記数式（２）において、前記ρ_ａは、シート１１上に塗工され、固化された塗工膜４０の密度の仮設定値であり、該ρ_ａは、塗工液３の種類等に応じて予め適宜設定され得る。
上記ｔ_ｍｓは、シート１１上に塗工され、固化された塗工膜４０の厚みの測定値であり、該ｔ_ｍｓは、予備実験等で上記数式（１）中のρ_ｓを上記該密度の仮設定値ρ_ａと設定し、この条件でシート１１上に塗工液３を塗工したときに、固化した塗工膜４０の厚みを測定して得られる値である。
【００３５】
基準値Ｓが、上記数式（１）及び（２）に基づいて決定されるようになっていることによって、塗工液３の種類が同じ場合に、Ｗ、Ｕ、ｔ_ｒｅｆ、Ｂを変えても、同じρ_ｓを使用可能であるため、予備実験が１回で済む、という利点がある。
【００３６】
上記基準値Ｓは、予備実験等にて、塗工膜４０の密度の値を仮設定値ρ_ａと設定し、厚みを設定値ｔ_ｒｅｆと設定し、幅をＷと設定し、移動速度をＵと設定し、さらに後述するようにして上記Ｂを得て、仮基準値Ｓ’を上記数式（１）から求め、塗工液３をシート１１に塗工し、固化された塗工膜を得る。得られた塗工膜の厚みを測定し、ｔ_ｍｓを得る。そして、ｔ_ｒｅｆ、ρ_ａ、ｔ_ｍｓから、上記数式（２）によって、ρ_ｓを得る。
そして、Ｗ、Ｕ、ｔ_ｒｅｆ、ρ_ｓ、及び、Ｂから上記数式（１）によって基準値Ｓが決定される。
【００３７】
また、上記Ｂは、上記数式（３）によって決定されるようになっている。
上記数式（３）において、上記ρ_Ｌは、塗工液３の密度の測定値である。
上記Ｔは、塗工されるときの塗工液３の温度の測定値である。
上記Ｐは、塗工されるときの塗工液３の圧力（Ｐａ）である。より具体的には、塗工液３をポンプ７から塗工部１３に供給し、塗工部１３から塗工しているときに測定部２１によって測定される値である。なお、かかる測定部２１によって測定されることから分かるように、圧力は、シート１１に塗工する前の塗工液３の圧力である。
上記Ｑは、質量流量の測定値（ｋｇ／ｍｉｎ）であり、塗工液３をポンプ７から塗工部１３に供給し、塗工部１３によって塗工しているときに測定部２１によって測定される値である。
上記ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅは、係数であり、塗工液３の種類に応じて、予め適宜設定され得る。
【００３８】
上記Ｂとして、上記数式（３）に基づいて決定される値が用いられることによって、上記仮基準値Ｓ’を求めてρ_ｓを得る実験（予備実験）と、基準値Ｓの決定（算出）を行う実験（基準値Ｓの算出実験）との間でＢが変更された場合であっても、当該Ｂだけを設定変更すればよく、他のパラメータを変更する必要がないため、簡便に基準値Ｓを決定できる、という利点がある。
また、基準値Ｓの決定後、決定された基準値Ｓを用いてシート１１に塗工液３を塗工している間にＢが変動しても、その変動に応じて基準値Ｓを再算出できるため、より精度良く塗工液３の塗工を行うことができる。
【００３９】
具体的には、Ｂが上記数式（３）に基づいて決定される際には、事前の予備実験等によって、Ｂ、ρ_Ｌ、Ｔ、Ｐ、Ｑのデータを数パターン取得しておき、これらＢ、ρ_Ｌ、Ｔ、Ｐ、Ｑを逆算することによって、係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅが算出される。
例えば以下のようにして、ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅが算出される。すなわち、塗工液３の種類は同じであるが、塗工液３中の固化成分の質量分率Ｂ’が互いに異なる複数の塗工液３を準備する。この質量分率Ｂ’は、下記数式（４）または（５）から算出し得る。
【００４０】
【数３】
0006007281.tif 000004
【００４１】
すなわち、上記Ｂ’が、上記数式（４）に基づいて決定される場合には、塗工液３の組成から上記Ｂ’が算出される。
【００４２】
一方、上記Ｂ’が、上記数式（５）に基づいて決定される場合には、例えばシート１１上に塗工液３が塗工された後、固化される前の質量（固化前の質量）と、該塗工液３が固化された後の質量（固化後の質量）とを測定し、得られた固化前の質量と、固化後の質量とに基づいて、上記Ｂ’が算出される。なお、上記Ｂ’が、上記数式（５）に基づいて決定される場合には、塗工液３が塗工される対象は、上記帯状のシート１１に特に限定されるものではない。かかる対象としては、その他、例えば、アルミカップ、ガラス板、シート１１の切断片等が挙げられる。
これら固化前の質量と、固化後の質量とは、例えば、電子天秤等によってそれぞれ測定される値である。
【００４３】
また、質量分率Ｂ’が異なる塗工液３の数量は、特に限定されるものではないが、例えば異なる３段階の質量分率の塗工液を用いることができる。該複数の塗工液３のそれぞれについて、温度Ｔ、圧力Ｐ、質量流量Ｑを変更しながら密度ρ_Ｌを測定する。
また、本実施形態では、測定部２１によって、密度ρ_Ｌ、温度Ｔ、圧力Ｐ、質量流量Ｑが測定されるようになっており、このような測定部２１としては、例えば、圧力計と、密度、温度及び質量流量を測定可能な流量計とを有するものが挙げられる。このような圧力計としては、例えば、バルコム社製の圧力計（ＶＦＭ−Ａ６）が挙げられ、流量計としては、エンドレスハウザー社製のコリオリ式流量計（プロマス８０Ｆ）が挙げられる。
【００４４】
そして、得られた密度ρ_Ｌ、温度Ｔ、圧力Ｐ、及び、質量流量Ｑ、質量分率Ｂ’を、上記数式（３）に代入し、例えば最小二乗法を用いて係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅが算出される。
そして、算出されたａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅと、測定された塗工液３の密度ρ_Ｌと、測定された塗工液３の温度Ｔと、測定された塗工液３の圧力Ｐと、測定された塗工液３の質量流量Ｑとを、上記数式（３）に代入することによって、実際にシート１１上に塗工液３を塗工する際の上記Ｂが算出される。また、シート１１に塗工液３を塗工している間において、上記Ｂが算出される。
上記Ｂが、上記数式（３）に基づいて決定されることによって、シート１１上への塗工液３の塗工を行いながら、リアルタイムで上記Ｂが決定されるため、より精度良く、より適切に、上記Ｂが決定され得る。
また、上記密度ρ_Ｌ及び温度Ｔに加えて、上記質量流量Ｑ及び上記圧力Ｐに基づいて上記Ｂを算出することによって、上記密度ρ_Ｌ及び温度Ｔに基づいて上記Ｂを算出する場合よりも、より精度良く、より適切に、上記Ｂが決定され得る。
【００４５】
上記した塗工装置１は、ポンプ７により塗工液３を、測定部２１によって該塗工液３の質量流量を測定しながら、塗工部１３に送り、送られた塗工液３を塗工部１３からシート１１上に吐出することによって塗工する。この塗工の間、測定部２１の測定結果Ｄが制御部２３に送信され、制御部２３は、基準値Ｓよりも測定結果Ｄの方が大きいと判断した場合には、ポンプ７に送液量としての質量流量を減少させる。一方、制御部２３は、基準値Ｓよりも測定結果Ｄの方が小さいと判断した場合には、ポンプ７に送液量としての質量流量を増加させる。
このようにして、制御部２３により、ポンプ７によって送られる塗工液３の質量流量が変更されながら、塗工部１３により塗工液３がシート１１上に塗工され、シート１１上に塗工された塗工液３が固化部２７によって固化されて、塗工膜４０が形成される。
【００４６】
かかる塗工装置１によれば、ポンプ（送液部）７によって塗工部１３に送られる塗工液３の送液量を測定部２１によって測定できるため、塗工膜４０の厚みを測定する場合によりも、速やかに、且つ無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。
しかも、塗工液３の送液量の指標として質量流量を採用し、測定部２１によって塗工液３の質量流量の測定を行い、さらに、測定部２１の測定結果Ｄと質量流量の基準値Ｓとに基づいて塗工液３の送液量を調整することができるため、体積流量を指標とする場合よりも、確実に塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。
また、質量流量の基準値Ｓがシート１１上に塗工された塗工液３中の固化成分の質量分率Ｂに基づいて決定されることによって、塗工膜４０の厚みと相関関係を有する塗工液３の固化成分の質量分率に基づいて、基準値Ｓを設定することとなる。従って、より精度良く質量流量を変更させ得る。
さらに、上記固化成分の質量分率Ｂを、塗工液３の密度ρ_Ｌ及び塗工液３の温度Ｔに加えて、塗工液３の圧力Ｐ及び塗工液３の質量流量Ｑに基づいて決定することによって、一層精度良く質量流量を変更させ得る
従って、上記構成の塗工装置１によれば、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。
【００４７】
また、本実施形態においては、制御部２３は、塗工液３の質量流量を、基準値Ｓの±１０％以内となるように調整することが好ましく、±５％以内となるように調整することがより好ましい。
【００４８】
このように、制御部２３が、塗工液３の質量流量を、基準値Ｓの±１０％以内となるように調整することによって、より確実に、且つ無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。
【００４９】
また、本実施形態の塗工膜の製造方法は、前記塗工装置１を用いて、測定部２１により、塗工液３の質量流量を測定しながら、且つ、制御部２３により、基準値Ｓと測定部２１の測定結果Ｄとに基づいてポンプ７による質量流量を変更させながら、塗工部１３により、シート上１１に塗工液３を塗工し、塗工された塗工液３を固化部２７で固化して、塗工膜４０を形成する。
【００５０】
かかる構成によれば、上記と同様、比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜４０の厚みの変動を抑制し得る。
【００５１】
本実施形態の塗工装置及び塗工膜の製造方法は、上記の通りであるが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
【実施例】
【００５２】
次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
本実施例では、実際に上記数式（３）からＢを算出した実験、及び、算出されたＢの妥当性を検討した実験を示す。また、比較として、上記数式（３）において、塗工前の塗工液の圧力Ｐ及び塗工液の質量流量Ｑを用いることなくＢを算出する数式である下記数式（６）を用い、下記数式（６）からＢを算出した実験、算出されたＢの妥当性を検討した実験も、併せて示す。
【００５４】
【数４】
0006007281.tif 000005
上記数式（６）において、Ｂ、ρ＿Ｌ、Ｔ、ａ、ｂ、ｃは、上記数式（３）で用いられたものと同じである。
【００５５】
（実験１）
下記作業１〜４によって、上記数式（３）、（６）からそれぞれＢを算出し、さらに、算出されたＢを用いて、上記数式（１）、（２）から質量流量の基準値Ｓを算出した。
【００５６】
・作業１（予備実験）
上記数式（６）に用いる係数ａ、ｂ、ｃを算出するために、塗工液の温度Ｔ及び密度ρ_Ｌを取得した。
具体的には、塗工液として、固化成分としてのポリマー成分Ａを溶剤に溶解させて調製された、固化成分の質量分率が異なる３種類のポリマーＡ溶液を用いた。
ポリマー成分Ａは、重量平均分子量１００万のアクリル系ポリマーを含有する溶液（固化成分濃度１０質量％）から得たアクリル系粘着剤である。
塗工液の全質量に対する、塗工液中の固化成分の質量分率（上記数式（４）または（５）から算出される質量分率Ｂ’）を表１に示されるように設定して、質量分率Ｂ’が異なる３種類のポリマーＡ溶液を調製した。
【００５７】
予備実験に用いた装置を、図５に示す。図５において、図１と共通する部分には、共通する符号を付している。この図５の装置では、ポンプ７によって配管１５を通って収容部５から測定部２１に塗工液３が供給され、測定部２１に供給された供給された塗工液３が収容部５に返送されるようになっている。このように、塗工液３は循環されるようになっている。また、測定部２１を通過した塗工液の配管１５内での圧力が、圧力調整弁で調整されるようになっている。また、収容部５を加熱及び冷却して塗工液の温度が調整されるようになっている。測定部２１として、該測定部２１を通過する塗工液３の温度Ｔ、密度ρ_Ｌ及び質量流量Ｑを測定可能なコリオリ式流量計（プロマス８０Ｆ、エンドレスハウザー社製）、及び、圧力Ｐを測定可能な圧力計（ＶＦＭ−Ａ６、バルコム社製）を用いた。
この装置を用い、各質量分率Ｂ’の塗工液について、塗工液の質量流量Ｑ及び塗工液の圧力Ｐを一定にし、温度Ｔを３段階変更させて塗工液３を循環させ、測定部２１によって、各塗工液３の密度ρ_Ｌを測定した。結果を表１に示す。
そして、Ｂ’と、得られたρ_Ｌ及びＴとから、最小二乗法を用いて逆算することによって、ａ、ｂ、ｃを算出した。結果を表２に示す。
【００５８】
【表１】
0006007281.tif 000006
【００５９】
【表２】
0006007281.tif 000007
【００６０】
・作業２（予備実験）
上記数式（３）に用いる係数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを算出するために、塗工液の温度Ｔ、密度ρ_Ｌ、塗工液の圧力Ｐ、塗工液の質量流量Ｑを取得した。
具体的には、上記作業１と同様の塗工液、及び、装置を用い、各質量分率Ｂ’の塗工液について、温度Ｔを３段階変更させ、さらに、塗工液の圧力Ｐ及び塗工液の質量流量Ｑをそれぞれ２段階変更させて塗工液を循環させ、測定部２１によって、各塗工液の密度ρ_Ｌを測定した。結果を表３に示す。
そして、Ｂ’と、得られたρ_Ｌ、Ｔ、Ｐ及びＱとから、最小二乗法を用いて逆算することによって、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを算出した。結果を表４に示す。
【００６１】
【表３】
0006007281.tif 000008
【００６２】
【表４】
0006007281.tif 000009
【００６３】
・作業３（本実験）
実験例１〜４
各塗工液について、上記数式（６）を用いてＢを算出し、さらに、上記数式（１）、（２）を用いて質量流量の基準値Ｓを算出した。
具体的には、シート上に塗工される塗工液の幅Ｗ、塗工部に対するシートの相対的な移動速度Ｕ、固化された塗工膜の厚みの設定値ｔ_ｒｅｆを、表５に示すように設定した。また、シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値ρ_ａを、表５に示すように設定した。
そして、上記で得られたａ、ｂ、ｃと、測定されたＴ及びρ_Ｌとを上記数式（６）に代入してＢを算出した。
かかる設定条件で、図１に示すような塗工装置を用いて、シートとしてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ＭＲＦ、三菱樹脂社製）上に、塗工液を塗布し、固化させて塗工膜を形成し、形成された塗工膜の厚みｔ_ｍｓを、接触式変位計（リニアゲージ、尾崎製作所社製）を用いて測定した。また、数式（２）からρ＿ｓを算出した。結果を表５に示す。なお、数式（１）から算出した仮の基準値Ｓ’も参考として、表５に示す。また、塗工液の温度Ｔも、表５に併せて示す。
さらに、表６に示す設定条件で、上記と同様に、図１に示すような塗工装置を用いてＰＥＴフィルム上に塗工液を塗布し、固化させて塗工膜を形成し、形成された塗工膜の厚みｔ＿ｍｓを測定した。
そして、得られたｔ_ｍｓに対する、表５で設定した設定値ｔ_ｒｅｆの比を算出した。結果を表６に示す。また、数式（１）から算出した基準値Ｓも、表６に併せて示す。
表６に示すように、実験例１では、数式（６）から算出されたＢ（＝０．１２０）は、上記数式（４）または（５）から算出されたＢ（＝０．１２０）と一致した。また、厚みの測定値ｔ＿ｍｓと、厚みの設定値ｔ＿ｒｅｆとが一致した。
一方、実験例２〜４では、数式（６）から算出されたＢ（＝０．１２４、０．１２２、０．１２７）は、上記数式（４）または（５）から算出されたＢ（＝０．１２０）と一致しなかった。また、厚みの測定値ｔ＿ｍｓと、厚みの設定値ｔ＿ｒｅｆとが一致しなかった。
このことから、数式（６）を用いた場合には、所定の設定値（実験例１の設定値）から別の設定値（実験例２〜４）に変更したとき、厚みの変動を抑制できないことがわかった。
【００６４】
・作業４（本実験）
実験例５〜８
各塗工液について、上記数式（３）を用いてＢを算出し、さらに、上記数式（１）、（２）を用いて質量流量の基準値Ｓを算出した。
具体的には、シート上に塗工される塗工液の幅Ｗ、塗工部に対するシートの相対的な移動速度Ｕ、固化された塗工膜の厚みの設定値ｔ_ｒｅｆを、表５に示すように設定した。また、シート上に塗工され、固化された塗工膜の密度の仮設定値ρ_ａを、表５に示すように設定した。
そして、上記で得られたａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅと、測定されたＴ、ρ_Ｌ、Ｐ、Ｑとを上記数式（３）に代入してＢを算出した。
かかる設定条件で、図１に示すような塗工装置を用いて、シートとしてのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ＭＲＦ、三菱樹脂社製）上に、塗工液を塗布し、固化させて塗工膜を形成し、形成された塗工膜の厚みｔ_ｍｓを、接触式変位計（リニアゲージ、尾崎製作所社製）を用いて測定した。また、数式（２）からρ＿ｓを算出した。結果を表５に示す。なお、数式（１）から算出した仮の基準値Ｓ’も参考として、表５に示す。また、塗工液の温度Ｔも、表５に併せて示す。
そして、得られたｔ_ｍｓに対する、表５で設定した設定値ｔ_ｒｅｆの比を算出した。結果を表６に示す。また、数式（１）から算出した基準値Ｓも、表６に併せて示す。
表６に示すように、実験例５〜８では、数式（３）から算出されたＢ（＝０．１２０）は、上記数式（４）または（５）から算出されたＢ（＝０．１２０）と一致した。また、厚みの設定値ｔ＿ｍｓと、厚みの設定値ｔ＿ｒｅｆとが一致した。
このことから、数式（３）を用いた場合には、所定の設定値（実験例５〜８から選択された１つの設定値）から別の設定値（実験例５〜８から選択された別の設定値）に変更したとき、厚みの変動を抑制できることがわかった。
【００６５】
上記の通り、数式（６）を用いてＢを算出した場合と比較して、数式（３）を用いてＢを算出した場合には、Ｕ、Ｗ、Ｑ、Ｐが変動しても、精度良くＢを求めることができ、その結果、数式（１）、（２）を用いて精度良く基準値Ｓを求めることができることがわかった。
このことから、塗工中にρ＿Ｌ、Ｔ、Ｐ、Ｑを測定しながら数式（３）を用いてＢを変更し、これに基づいて数式（１）を用いて基準値Ｓを変更する場合の方が、塗工中にρ＿Ｌ、Ｔを測定しながら数式（６）を用いてＢを変更し、これに基づいて数式（１）を用いて基準値Ｓを変更する場合よりも、得られた塗工膜の厚みの変動が、より抑制され得ることがわかった。
【００６６】
【表５】
0006007281.tif 000010
【００６７】
【表６】
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【符号の説明】
【００６８】
１：塗工装置、３：塗工液、５：収容部、７：ポンプ、１１：シート、１３：塗工部、１５：配管、１９：支持部、２１：測定部、２３：制御部、２７：固化部、４０：塗工膜
【要約】
【課題】比較的速やかに且つ確実に、しかも無駄なく塗工膜の厚みの変動を抑制し得る塗工装置等を提供する。
【解決手段】相対的に移動するシート上に、固化成分を含有する塗工液を塗工し、該塗工された塗工液が固化されることにより塗工膜を形成する塗工部と、該塗工部に前記塗工液を送る送液部と、前記送液部によって前記塗工部に供給される前記塗工液の質量流量を測定する測定部と、所定の数式から算出される前記質量流量の基準値が格納されており、該基準値と前記測定部の測定結果とに基づいて前記送液部による前記塗工液の質量流量を変更させる制御部とを備えた塗工装置。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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