(57)【要約】【課題】開閉を迅速に行うバルブを提供する。【解決手段】バルブ本体８２と、入口８６と出口８８と、出口８８内に設けられた弁座９６と、弁座９６の開口部を開閉する弁体９４と、弁体９４を直線移動させるシャフト９８と、シャフト９８を直線移動させるラック１０４と、ラック１０４に係合したピニオン１０８と、ピニオン１０８を回転させるモータ１０６とを有し、モータ１０６の回転によって弁体９４を移動させて出口８８を開状態、又は閉状態にする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体と、
前記バルブ本体に設けられた流体の入口と、
前記バルブ本体に設けられた前記流体の出口と、
前記バルブ本体内部に設けられ、前記入口と前記出口を繋ぐ前記流体の通過空間と、
前記バルブ本体内部の前記出口内に設けられた弁座と、
前記弁座の開口部を開閉する弁体と、
前記弁体を直線移動させるシャフトと、
前記シャフトを直線移動させるラックと、
前記ラックに係合したピニオンと、
前記ピニオンを回転させるモータと、
を有し、前記モータの回転によって前記弁体を移動させて前記出口を開状態、又は閉状態にする、
バルブ。
【請求項２】
前記モータが、サーボモータである、
請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
バルブ本体と、
前記バルブ本体に設けられた流体の入口と、
前記バルブ本体に設けられた前記流体の第１出口と、
前記バルブ本体に設けられた前記流体の第２出口と、
前記バルブ本体内部に設けられ、前記入口と前記第１出口と前記第２出口を繋ぐ前記流体の通過空間と、
前記バルブ本体内部の前記第１出口内に設けられた第１弁座と、
前記第１弁座の開口部を開閉する第１弁体と、
前記第１弁体を直線移動させる第１シャフトと、
前記第１シャフトを直線移動させる第１ラックと、
前記第１ラックに係合した第１ピニオンと、
前記第１ピニオンを回転させる第１モータと、
前記バルブ本体内部の前記第２出口内に設けられた第２弁座と、
前記第２弁座の開口部を開閉する第２弁体と、
前記第２弁体を直線移動させる第２シャフトと、
前記第２シャフトを直線移動させる第２ラックと、
前記第２ラックに係合した第２ピニオンと、
前記第２ピニオンを回転させる第２モータと、
を有し、
前記第１モータの回転によって前記第１弁体を移動させて前記第１出口を開状態、又は閉状態し、
前記第２モータの回転によって前記第２弁体を移動させて前記第２出口を開状態、又は閉状態にする、
バルブ。
【請求項４】
前記第１モータと前記第２モータが、サーボモータである、
請求項３に記載のバルブ。
【請求項５】
ウエブを搬送させるバックアップロールと、
前記バックアップロールの外周に配された前記ウエブに塗工液を塗工するダイと、
請求項３に記載のバルブと、
前記塗工液を溜めたタンクと、
前記タンクから前記バルブの前記入口に塗工液を供給するポンプと、
制御部とを有し、
前記制御部は、
（１）前記バルブの前記第１モータによって前記第１出口を開状態、及び前記第２モータによって前記第２出口を閉状態にして、前記入口から流入した前記塗工液を前記第１出口から前記ダイに供給し、前記ウエブに前記塗工液を塗工して塗工区間を形成する工程と、
（２）前記バルブの前記第１モータによって前記第１出口を閉状態、及び前記第２モータによって前記第２出口を開状態にして、前記入口から流入した前記塗工液を前記第２出口から前記タンクに循環し、前記ウエブに前記塗工液を塗工を行わず未塗工区間を形成する工程と、
を交互に行う間欠塗工装置。
【請求項６】
前記ダイは、前記バックアップロールの側方、又は、下方に設けられている、
請求項３に記載の間欠塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ、そのバルブを用いた間欠塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フィルム、布帛、紙、金属箔、金属メッシュなどの長尺状のウエブに塗工液を間欠塗工する間欠塗工装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の間欠塗工装置は、バックアップロール上を搬送するウエブにダイによって未塗工区間と塗工区間とを交互に形成するために、塗工液を供給するポンプとダイとの間にバルブを設け、未塗工区間を形成するときは、このバルブを閉じてダイへの塗工液の供給を停止し、一方、塗工区間を形成するときは、このバルブを開けてダイに塗工液を供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４７２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような塗工区間と未塗工区間を、ウエブに綺麗に形成するためには、バルブの開閉動作を迅速に行う必要があ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、バルブの開閉を迅速に、かつ簡単に行うことができるバルブ、そのバルブを用いた間欠塗工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の実施形態は、バルブ本体と、前記バルブ本体に設けられた流体の入口と、前記バルブ本体に設けられた前記流体の出口と、前記バルブ本体内部に設けられ、前記入口と前記出口を繋ぐ前記流体の通過空間と、前記バルブ本体内部の前記出口内に設けられた弁座と、前記弁座の開口部を開閉する弁体と、前記弁体を直線移動させるシャフトと、前記シャフトを直線移動させるラックと、前記ラックに係合したピニオンと、前記ピニオンを回転させるモータと、を有し、前記モータの回転によって前記弁体を移動させて前記出口を開状態、又は閉状態にする、バルブである。
【０００８】
本発明の第２の実施形態は、バルブ本体と、前記バルブ本体に設けられた流体の入口と、前記バルブ本体に設けられた前記流体の第１出口と、前記バルブ本体に設けられた前記流体の第２出口と、前記バルブ本体内部に設けられ、前記入口と前記第１出口と前記第２出口を繋ぐ前記流体の通過空間と、前記バルブ本体内部の前記第１出口内に設けられた第１弁座と、前記第１弁座の開口部を開閉する第１弁体と、前記第１弁体を直線移動させる第１シャフトと、前記第１シャフトを直線移動させる第１ラックと、前記第１ラックに係合した第１ピニオンと、前記第１ピニオンを回転させる第１モータと、前記バルブ本体内部の前記第２出口内に設けられた第２弁座と、前記第２弁座の開口部を開閉する第２弁体と、前記第２弁体を直線移動させる第２シャフトと、前記第２シャフトを直線移動させる第２ラックと、前記第２ラックに係合した第２ピニオンと、前記第２ピニオンを回転させる第２モータと、を有し、前記第１モータの回転によって前記第１弁体を移動させて前記第１出口を開状態、又は閉状態し、前記第２モータの回転によって前記第２弁体を移動させて前記第２出口を開状態、又は閉状態にする、バルブである。
【０００９】
本発明の第３の実施形態は、ウエブを搬送させるバックアップロールと、前記バックアップロールの外周に配された前記ウエブに塗工液を塗工するダイと、第２の実施形態に記載のバルブと、前記塗工液を溜めたタンクと、前記タンクから前記バルブの前記入口に塗工液を供給するポンプと、制御部とを有し、前記制御部は、（１）前記バルブの前記第１モータによって前記第１出口を開状態、及び前記第２モータによって前記第２出口を閉状態にして、前記入口から流入した前記塗工液を前記第１出口から前記ダイに供給し、前記ウエブに前記塗工液を塗工して塗工区間を形成する工程と、（２）前記バルブの前記第１モータによって前記第１出口を閉状態、及び前記第２モータによって前記第２出口を開状態にして、前記入口から流入した前記塗工液を前記第２出口から前記タンクに循環し、前記ウエブに前記塗工液を塗工を行わず未塗工区間を形成する工程と、を交互に行う間欠塗工装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本実施形態によれば、モータによってピニオンを回転させラックが直線状に移動することによりピストンも同時に直線状に移動し、弁座に対し弁体が迅速に開閉動作を行うことができる。そのため、このバルブを用いた間欠塗工装置であると、ウエブに対し塗工区間と未塗工区間を形成する場合の塗工液の間欠供給を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１のバルブを用いた間欠塗工装置の説明図である。
【図２】バルブの説明図である。
【図３】実施形態２のバルブの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態のバルブについて図面を参照して説明する。
【実施形態１】
【００１３】
まず、実施形態１のバルブ３０を用いた間欠塗工装置１０について図１と図２を参照して説明する。本実施形態の間欠塗工装置１０は、フィルム、布帛、紙、金属箔、金属メッシュなどの長尺状のウエブＷに塗工液を間欠塗工するものであり、ウエブＷの搬送方向に沿って塗工区間Ｗ１と未塗工区間Ｗ２とを交互に形成する。
【００１４】
（１）間欠塗工装置１０の構成
間欠塗工装置１０は、バルブ３０、ウエブＷを搬送させるバックアップロール１２、ウエブＷに塗工液を間欠塗工するダイ１４、塗工液のタンク１６、塗工液を定量供給するポンプ１８、制御部２０とを有する。
【００１５】
ダイ１４は、バックアップロール１２の左側方に配され、上本体２２と下本体２４とより構成され、先端部に向かうほど先細りとなっている。この下本体２４の上面には、液溜め部２６が設けられ、上本体２２と下本体２４との間で、かつ、液溜め部２６の先端部の方向に沿って液通路が設けられ、この液通路の先端がスリット状の塗工液の吐出口を構成している。
【００１６】
ポンプ１８は、所定の回転数で単位時間当たり一定の量の塗工液をタンク１６からバルブ３０に供給する。このポンプ１８の回転、停止及び回転数の制御は、制御部２０によって行われている。
【００１７】
バルブ３０は、ポンプ１８から供給された塗工液を、制御部２０の制御によってダイ１４の液溜め部２６に供給するか、又は、塗工液をタンク１６に循環させる。バルブ３０の構成については、下記で説明する。
【００１８】
（２）バルブ３０
バルブ３０の構成について図２を参照して説明する。バルブ３０の金属製のバルブ本体３２は、ほぼ円筒形をなし、その内部に通過空間３４が形成されている。円筒形の通過空間３４の一端部には、入口３６が形成され、ポンプ１８と管によって接続されている。
【００１９】
円筒形のバルブ本体３２の他端部の外周部には、第１出口３８が形成されている。第１出口３８はダイ１４の液溜め部２６に管によって接続されている。第１出口３８の内部には第１開放弁４２が設けられている。第１開放弁４２は、第１出口３８の内周部に設けられた第１弁座４６と、この第１弁座４６の開口部を閉塞する第１弁体４４とを有し、第１弁体４４には第１シャフト４８が設けられている。第１シャフト４８は、バルブ本体３２の外方に設けられた第１開閉アクチュエータ５０によって直線移動する。この第１開閉アクチュエータ５０には、第１シャフト４８が直線移動しつつ、通過空間３４内部の塗工液が漏れ出ないようにするための第１パッキン５２が設けられている。そして、第１シャフト４８は、この第１パッキン５２を貫通して、第１開閉アクチュエータ５０内部に突出している。第１シャフト４８の他端には、第１ラック５４が同一線上に設けられている。また、第１開閉アクチュエータ５０内部にはサーボモータよりなる第１モータ５６が設けられ、この第１モータ５６の出力軸には第１ピニオン５８が設けられ、第１ラック５４と螺合している。これによって、第１モータ５６が回転すると第１ピニオン５８も回転し、これによって第１ラック５４が直線運動を行い、第１シャフト４８を直線移動する。そして、第１弁体４４が第１弁座４６に対し開閉動作を行う。
【００２０】
この第１出口３８と入口３６との間にあるバルブ本体３２の外周部には、第２出口４０が形成されている。第２出口４０は、タンク１６と管によって接続されている。第２出口４０の内部には第２開放弁６２が設けられている。第２開放弁６２は、第２出口４０の内周部に設けられた第２弁座６６と、この第２弁座６６の開口部を閉塞する第２弁体６４とを有し、第２弁体６４には第２シャフト６８が設けられている。第２シャフト６８は、バルブ本体３２の外方に設けられた第２開閉アクチュエータ７０によって直線移動する。この第２開閉アクチュエータ７０には、第２シャフト６８が直線移動しつつ、通過空間３４内部の塗工液が漏れ出ないようにするための第２パッキン７２が設けられている。そして、第２シャフト６８は、この第２パッキン７２を貫通して、第２開閉アクチュエータ７０内部に突出している。第２シャフト６８の他端には、第２ラック７４が同一線上に設けられている。また、第２開閉アクチュエータ７０内部にはサーボモータよりなる第２モータ７６が設けられ、この第２モータ７６の出力軸には第２ピニオン７８が設けられ、第２ラック７４と螺合している。これによって、第２モータ７６が回転すると第２ピニオン７８も回転し、これによって第２ラック７４が直線運動を行い、第２シャフト６８を直線移動する。そして、第２弁体６４が第２弁座６６に対し開閉動作を行う。
【００２１】
（３）間欠塗工装置１０の制御方法
次に、制御部２０が間欠塗工装置１０を用いてウエブＷに対し間欠塗工する方法について図１と図２を参照して説明する。
【００２２】
制御部２０は、ウエブＷの搬送速度に合わせてバックアップロール１２を回転させる。
【００２３】
制御部２０は、ポンプ１８によってバルブ３０の入口３６に単位時間当たり一定の塗工液を常に供給する。
【００２４】
制御部２０は、ウエブＷに塗工区間を形成する場合は、バルブ３０の第２開放弁６２を閉状態、第１開放弁４２を開状態にする。これによって、タンク１６からダイ１４に塗工液が流れ、タンク１６には塗工液は循環しない。
【００２５】
次に、予め定められた長さの塗工区間がウエブＷにダイ１４によって形成されると、制御部２０は、第１モータ５６を回転させ、第１ピニオン５８と第１ラック５４の作用により第１シャフト４８を直線移動し、第１弁体４４が第１弁座４６を閉塞し、第１開放弁４２を閉状態とする。一方これと同時に、制御部２０は、第２モータ７６を回転させて、第２ピニオン７８と第２ラック７４の作用により第２シャフト６８を直線移動し、第２弁座６６から第２弁体６４が離れ、第２開放弁６２が開状態となる。これによって、今までダイ１４に流れていた塗工液は、第１開放弁４２が閉状態、第２開放弁６２が開状態となるため、第２出口４０からタンク１６に循環する。
【００２６】
次に、ウエブＷにおいて予め定められた長さの未塗工区間の形成が終了し、塗工区間を再び形成する場合には、制御部２０は、第１モータ５６を回転させて第１開放弁４２を開状態にし、第２モータ７６を回転させて第２開放弁６２を閉状態とする。これによって、タンク１６に循環していた塗工液が、ダイ１４に供給され塗工区間が形成され始める。
【００２７】
（４）効果
本実施形態によれば、第１開放弁４２と第２開放弁６２の開閉動作をサーボモータよりなる第１モータ５６と第２モータ７６によって行うと共に、第１シャフト４８と第２シャフト６８の直線移動が第１ピニオン５８と第１ラック５４の作用、及び第２ピニオン７８と第２ラック７４の作用により行うため、第１弁体４４と第２弁体６４の直線運動が迅速となり、高加速度を実現でき、開閉をスムーズに行うことができる。
【００２８】
その上、ラックとピニオンの動作のため、部品が簡易化でき、回転運動を直線運動に変換するときの各部品の慣性モーメントを小さくでき、開閉動作の高加速度を実現できる。そのため、ウエブＷにおける塗工区間と未塗工区間の始点と終点の塗工液の盛り上がりを最小限に抑えることができる。
【００２９】
（５）変更例
上記実施形態では、ダイ１４をバックアップロール１２の側方に配したが、これに代えてバックアップロール１２の下方に配してもよい。
【実施形態２】
【００３０】
次に、実施形態２のバルブ８０を図３を参照して説明する。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態のバルブ８０は、バルブ本体８２内部に通過空間８４が設けられ、この通過空間８４には１つの入口８６と１つの出口８８が設けられている。出口８８の内部には開放弁９２が設けられている。開放弁９２は、出口８８の内周部に設けられた弁座９６と、この弁座９６の開口部を閉塞する弁体９４とを有し、弁体９４にはシャフト９８が設けられている。シャフト９８は、バルブ本体８２の外方に設けられた開閉アクチュエータ１００によって直線移動する。この開閉アクチュエータ１００には、シャフト９８が直線移動しつつ、通過空間８４内部の塗工液が漏れ出ないようにするためのパッキン１０２が設けられている。そして、シャフト９８は、このパッキン１０２を貫通して、開閉アクチュエータ１００内部に突出している。シャフト９８の他端には、ラック１０４が同一線上に設けられている。また、開閉アクチュエータ１００内部にはサーボモータよりなるモータ１０６が設けられ、このモータ１０６の出力軸にはピニオン１０８が設けられ、ラック１０４と螺合している。これによって、モータ１０６が回転するとピニオン１０８も回転し、これによってラック１０４が直線運動を行い、シャフト９８を直線移動する。そして、弁体９４が弁座９６に対し開閉動作を行う。
【００３２】
バルブ８０の適用箇所としては、例えば、塗工装置における塗工液の流れを遮断したり、通過させたりする箇所に用いる。
【変更例】
【００３３】
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、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、発明の主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共に、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】
【００３４】
１０・・・間欠塗工装置、１２・・・バックアップロール、１４・・・ダイ、１６・・・タンク、１８・・・ポンプ、２０・・・制御部、３０・・・バルブ、３２・・・バルブ本体、３４・・・通過空間、３６・・・入口、３８・・・第１出口、４０・・・第２出口、４２・・・第１開放弁、５４・・・第１ラック、５６・・・第１モータ、５８・・・第１ピニオン、６２・・・第２開放弁、７４・・・第２ラック、７６・・・第２モータ、７８・・・第２ピニオン
【図１】
2019107633.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019107633.tif 000005