(57)【要約】【課題】基材に塗布する塗液の膜厚調整を容易にかつ速やかに行い得る塗工装置を提供する。【解決手段】ウェブの搬送経路上において、ダイの両側でウェブに張力を付与する張力調整ロールと、塗工部に設けられ、ダイ位置調整信号の入力に基づいてウェブに対するダイの位置を調整可能としたダイ駆動部２５と、ロール位置調整信号の入力に基づいて、張力調整ロールの位置を調整可能としたロール駆動部２４と、塗工情報を入力する塗工情報入力部１８と、塗工情報に対応する指定位置データが予め格納されたデータベース２１と、塗工情報の入力に基づいて、データベース２１から当該塗工情報に対応する指定位置データを読み出して出力する指定位置取得部２０と、指定位置データの入力に基づいて、ダイ位置調整信号をダイ駆動部２５に出力するとともに、ロール位置調整信号をロール駆動部２４に出力する位置調整部１９とを備えた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブを搬送するウェブ搬送部と、前記ウェブにダイで塗液を塗布する塗工部とを備えた塗工装置において、
前記ウェブの搬送経路上において、前記ダイの両側で前記ウェブに張力を付与する張力調整ロールと、
前記塗工部に設けられ、ダイ位置調整信号の入力に基づいて前記ウェブに対する前記ダイの位置を調整可能としたダイ駆動部と、
ロール位置調整信号の入力に基づいて、前記張力調整ロールの位置を調整可能としたロール駆動部と、
塗工情報を入力する塗工情報入力部と、
前記塗工情報に対応する指定位置データが予め格納されたデータベースと、
前記塗工情報の入力に基づいて、前記データベースから当該塗工情報に対応する指定位置データを読み出して出力する指定位置取得部と、
前記指定位置データの入力に基づいて、前記ダイ位置調整信号を前記ダイ駆動部に出力するとともに、前記ロール位置調整信号を前記ロール駆動部に出力する位置調整部と
を備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗工装置において、
前記データベースには、ウェブ及び塗液の仕様と膜厚の組み合わせ毎に、前記張力調整ロール及びダイの位置を調整する指定位置データを備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項３】
請求項２に記載の塗工装置において、
前記データベースには、上流側案内ロールの位置を調整する指定位置データを備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗工装置において、
前記ダイに塗布された塗液の膜厚を計測する膜厚計測部と、
前記膜厚計測部の計測値を前記位置調整部にフィードバックデータとして出力するフィードバック部と
を備えたことを特徴とする塗工装置。
【請求項５】
請求項４に記載の塗工装置において、
前記膜厚計測部は、
前記ウェブをその全幅に亘って撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が出力する撮像データに基づいて膜厚を判定して前記計測値を出力する膜厚判定部と
を備えたことを特徴とする塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状の基材に塗液を薄膜状に塗布する塗工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィルム状の基材に種々の機能を付与するために、塗工装置により基材の表面に塗液を塗布する加工が行われている。このような塗工装置では、バックアップロール上に配置したフィルム状の基材あるいは一対のロール間で転送される基材に対し塗工ヘッドで塗液が塗布される。
【０００３】
また、一対のロール間で転送される基材に対し塗液を塗布する装置ではバックアップロール上の基材に塗液を塗布する装置に比して、塗液の膜厚を薄くすることが可能である。このような塗工装置では塗液の塗布された基材で所要の性能を確保するために、塗布される塗液の膜厚を所要の膜厚に保持することが必要である。
【０００４】
特許文献１には、塗工ヘッドが当接するフィルムの張力変動を測定し、その張力を一定に保持するように塗工ヘッドの位置を調整することにより、塗布される塗液の膜厚を所要の膜厚に保持するようにした塗布装置が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、ウェブの張力を手動により調整して膜厚を調整するようにした塗布装置が開示されている。
特許文献３には、塗布ヘッドの上流側及び下流側に位置するエキスパンダロールの位置とフィルムシートの幅との関係に基づいて、フィルムシートでのしわの発生や塗工スジの発生を防止するようにした塗布装置が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、可撓性支持体の張力を調整して、均一な塗布厚の磁気記録媒体を製造するための塗布方法が開示されている。
特許文献５には、塗布後の支持体をロール状に巻回する際に、所定の中高形状を得るように塗布膜厚を調整する塗布方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１３８０８３号公報
【特許文献２】特開平２−２３７６７５号公報
【特許文献３】特開２００３−２１１０５１号公報
【特許文献４】特開平１１−１２８８２２号公報
【特許文献５】特開２００２−３４６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された塗布装置では、フィルムの張力変動を測定し、変動量に応じて塗工ヘッドの位置を調整するフィードバック制御を行うため、塗布装置の動作開始から張力を調整して塗液を最適な膜厚で塗布するまでに一定の時間を要する。従って、膜厚が安定するまでに消費されるフィルム及び塗液が無駄となり、塗工工程のコストが上昇する。
【０００９】
特許文献２〜４には、塗液の塗布膜厚を自動的に調整するための構成は開示されていない。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は基材に塗布する塗液の膜厚調整を容易にかつ速やかに行い得る塗工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する塗工装置は、ウェブを搬送するウェブ搬送部と、前記ウェブにダイで塗液を塗布する塗工部とを備えた塗工装置において、前記ウェブの搬送経路上において、前記ダイの両側で前記ウェブに張力を付与する張力調整ロールと、前記塗工部に設けられ、ダイ位置調整信号の入力に基づいて前記ウェブに対する前記ダイの位置を調整可能としたダイ駆動部と、ロール位置調整信号の入力に基づいて、前記張力調整ロールの位置を調整可能としたロール駆動部と、塗工情報を入力する塗工情報入力部と、前記塗工情報に対応する指定位置データが予め格納されたデータベースと、前記塗工情報の入力に基づいて、前記データベースから当該塗工情報に対応する指定位置データを読み出して出力する指定位置取得部と、前記指定位置データの入力に基づいて、前記ダイ位置調整信号を前記ダイ駆動部に出力するとともに、前記ロール位置調整信号を前記ロール駆動部に出力する位置調整部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記構成において、前記データベースには、ウェブ及び塗液の仕様と膜厚の組み合わせ毎に、前記張力調整ロール及びダイの位置を調整する指定位置データを備えることが好ましい。
【００１２】
また、上記構成において、前記データベースには、上流側案内ロールの位置を調整する指定位置データを備えることが好ましい。
また、上記構成において、前記ダイに塗布された塗液の膜厚を計測する膜厚計測部と、前記膜厚計測部の計測値を前記位置調整部にフィードバックデータとして出力するフィードバック部とを備えることが好ましい。
【００１３】
また、上記構成において、前記膜厚計測部は、前記ウェブをその全幅に亘って撮像する撮像装置と、前記撮像装置が出力する撮像データに基づいて膜厚を判定して前記計測値を出力する膜厚判定部とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の塗工装置によれば、基材に塗布する塗液の膜厚調整を容易にかつ速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】塗工装置を示す概要図である。
【図２】塗工装置の張力調整部を示す正面図である。
【図３】ダイによるウェブへの塗工動作を示す正面図である。
【図４】塗工装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】データベースの内容を示す説明図である。
【図６】膜厚計測部の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、塗工装置の一実施形態を図面に従って説明する。図１に示す塗工装置は、本体ケース１内にフィルム状の基材であるウェブ２を送り出す送り出し装置３と、本体ケース１外に設けられる塗工部４で塗液が塗工されたウェブ２を巻き取る収容装置５が配設されている。
【００１７】
前記送り出し装置３は、あらかじめウェブ２が巻き取られている送り出しローラー６と、その送り出しローラー６をベルト駆動により回転駆動する第一のモーター７が備えられ、その第一のモーター７の動作によりウェブ２が送り出される。
【００１８】
前記送り出し装置３から送り出されたウェブ２は、上流側案内ロール８を介して塗工部４に案内され、塗工部４から下流側案内ロール９と、本体ケース１の上面に設けられる案内輪１０ａ，１０ｂを経て、前記収容装置５に案内される。
【００１９】
前記収容装置５は、ウェブ２を巻き取る収容ローラー１１と、その収容ローラー１１をベルト駆動により回転駆動する第二のモーター１２が備えられ、その第二のモーター１２の動作によりウェブ２が収容ローラー１１に巻き取られる。
【００２０】
前記塗工部４には、一対の張力調整ロール１３ａ，１３ｂが上下方向に配設され、その張力調整ロール１３ａ，１３ｂ間において、張力調整ロール１３ａ，１３ｂに対向する位置には手動及び電動でダイ１４を位置調節可能に保持するダイ駆動装置１５が設けられている。
【００２１】
図２に示すように、前記ウェブ２は上流側案内ロール８から張力調整ロール１３ａ，１３ｂに沿って上方へ案内され、前記ダイ１４はダイ駆動装置１５によりウェブ２の進行方向ｙに直交する方向ｘに沿って位置調節可能に支持されている。
【００２２】
そして、図３に示すように、塗工時にはダイ１４の先端部であるダイリップがウェブ２の塗工面に押圧され、塗液供給装置からダイ１４に供給される塗液Ｌがダイ１４の先端から吐出されてウェブ２の塗工面に塗布される。すると、ダイ１４から上方へ案内されるウェブ２に薄膜Ｔが形成される。
【００２３】
前記本体ケース１内において、前記張力調整ロール１３ａ，１３ｂの後方位置には、膜厚計測部１６が配設されている。この膜厚計測部１６は、塗液が塗布されたウェブ２の画像を捉えるカメラ（撮像装置）を備え、そのカメラから出力される撮像データに基づいて塗液の膜厚を計測して、後記フィードバック部２２に出力する。
【００２４】
また、図６に示すように、膜厚計測部１６は複数台のカメラを備え、各カメラのフレーム領域Ｆ１〜Ｆ４でウェブ２の全幅に亘って撮像し、その撮像データからウェブ２の全幅に亘る膜厚の計測値を膜厚判定部で計測して出力するようになっている。
【００２５】
次に、上記のような塗工装置の制御システムについて説明する。
図４に示すように、前記本体ケース１内に配設されるコントローラ１７には、塗工情報入力部１８が接続され、ウェブ２に塗布する塗液の粘度と、例えばＰＥＴ、銅等のウェブ２の基材情報と、ウェブ２に塗布すべき膜厚等を入力可能となっている。
【００２６】
前記コントローラ１７は、位置調整部１９、指定位置取得部２０、データベース２１及びフィードバック部２２を備えている。
前記データベース２１には、塗液の粘度、ウェブ２の基材種、ウェブ２の基材厚さ、ウェブ２に塗布する塗液の膜厚に応じたダイ１４と張力調整ロール１３ａ，１３ｂの最適な位置等が指定位置データとしてあらかじめ格納されている。
【００２７】
そして、例えば図５に示すように、塗液の２種類の粘度、ウェブ２の２種類の基材種、ウェブ２の３種類の基材厚さ、ウェブ２に塗布する塗液の膜厚の組み合わせによる５通りの指定位置データがあらかじめ格納されている。
【００２８】
なお、図５において、速度はダイ１４に対するウェブ２の移動速度であり、ダイリップはウェブ２に塗布する塗液の膜厚に応じた径の吐出口を備えたダイ１４を選択するためのデータである。
【００２９】
また、テンションは張力調整ロール１３ａ，１３ｂ間のウェブ２の張力であり、そのテンションはダイリップ位置と張力調整ロール１３ａ，１３ｂのｘ，ｙ方向の座標位置を調整することによりある程度の範囲内で設定可能である。
【００３０】
前記ダイリップと、張力調整ロール１３ａ，１３ｂの座標位置は、張力調整ロール１３ａ，１３ｂの中心の中間位置をｙ座標の原点とし、張力調整ロール１３ａ，１３ｂ間で案内されるウェブ２の位置をｘ座標の原点としている。なお、ｘ座標は図２において原点から右方に向かってマイナスの値としている。
【００３１】
前記指定位置取得部２０は、前記塗工情報入力部１８から入力された塗工情報、すなわち例えば５通りの指定位置データのいずれかを選択する選択信号が入力されると、前記データベース２１から該当する指定位置データを読み出して前記位置調整部１９に出力する。
【００３２】
前記コントローラ１７は、入力された指定位置データに基づいて、ウェブ搬送部２３を駆動する。ウェブ搬送部２３は、前記第一及び第二のモーター７，１２を駆動して前記送り出しローラー６及び収容ローラー１１を駆動して、ウェブ２を送り出し装置３から収容装置５に搬送する。
【００３３】
前記位置調整部１９は、入力された指定位置データで指定される位置にダイリップが移動するようにダイリップの座標位置を制御するダイ位置調整信号を生成する。また、入力された指定位置データで指定される位置に張力調整ロール１３ａ，１３ｂ及び上流側案内ロール８が移動するように、張力調整ロール１３ａ，１３ｂ及び上流側案内ロール８の座標位置を制御するロール位置調整信号を生成する。そして、ダイ位置調整信号をダイ駆動部２５に出力するとともに、ロール位置調整信号をロール駆動部２４に出力する。
【００３４】
ロール駆動部２４は、前記張力調整ロール１３ａ，１３ｂと、上流側案内ロール８及び下流側案内ロール９の座標位置を、ロール位置調整信号に基づいて制御する。
ダイ駆動部２５は、前記ダイ駆動装置１５に設けられ、ダイ位置調整信号に基づいてダイリップの位置を制御する。
【００３５】
位置検出部２６は、前記ダイ駆動装置１５に設けられ、ダイ１４のダイリップの位置を検出し、その検出信号を位置調整部１９に出力する。
前記膜厚計測部１６は、ウェブ２に塗布された塗液の膜厚をウェブ２の全幅に亘って計測し、その計測値をフィードバック部２２に出力する。フィードバック部２２は、計測値を前記位置調整部１９に出力する。
【００３６】
次に、上記のように構成された塗工装置の作用を説明する。
塗工開始に先立って、所望の塗液粘度と、基材種と、基材厚さに基づくダイリップを備えたダイ１４を選択してダイ駆動装置１５に取着する。
【００３７】
次いで、所望の塗液粘度と、基材種と、基材厚さに基づく指定位置データの番号を選択して塗工情報入力部１８から入力すると、指定位置取得部２０は選択された指定位置データをデータベース２１から読みだして位置調整部１９に出力する。
【００３８】
すると、ロール駆動部２４の動作により、張力調整ロール１３ａ，１３ｂ及び上流側案内ロール８の位置が選択された指定位置データに基づいて調整される。また、ダイ駆動装置１５の動作により、ダイ１４の位置が指定位置データに基づいて調整される。
【００３９】
このような動作により、張力調整ロール１３ａ，１３ｂ間でダイ１４のダイリップが当接するウェブのテンションが所要値となるように設定される。
この状態で塗工動作を開始すると、送り出し装置３及び収容装置５の動作により、ウェブ２が送り出し装置３から収容装置５に向かって搬送され、塗工部４に塗液が供給されてウェブ２に塗液が設定された膜厚で塗布される。
【００４０】
この状態で、膜厚計測部１６はウェブ２に塗布された膜厚を計測し、その計測値がフィードバック部２６を介して位置調整部１９に出力される。位置調整部１９では、その計測値と指定位置データで設定された膜厚とを比較し、誤差が生じている場合には当該誤差を相殺するように張力調整ロール１３ａ，１３ｂ、上流側案内ロール８及びダイ１４の位置を調整する。
【００４１】
上記のような塗工装置では、次に示す効果を得ることができる。
（１）張力調整ロール１３ａ，１３ｂと上流側案内ロール８及びダイ１４の位置を調整して、ダイ１４で塗液を塗布するウェブ２の張力を調整することができる。従って、ウェブ２の張力を調整することにより塗液を所望の膜厚で塗布することができる。
（２）ウェブ２に塗布する塗液の粘度と、ウェブ２の基材情報と、ウェブ２に塗布すべき膜厚等を設定する塗工情報を入力することにより、当該塗工情報に対応する張力調整ロール１３ａ，１３ｂと、ダイ１４の指定位置データをデータベースから読み出すことができる。そして、読み出した指定位置データに基づいて、張力調整ロール１３ａ，１３ｂと、上流側案内ロールと、ダイ１４の位置を自動的に調整して、ウェブの張力を最適に設定することができる。従って、フィードバック制御を必要とすることなく、張力調整ロール１３ａ，１３ｂと、上流側案内ロール８と、ダイ１４の位置を迅速かつ正確に調整することができる。
（３）ウェブ２に塗布された塗液の膜厚を膜厚計測部１６で計測し、その計測値がフィードバック部２２を介してフィードバックデータとして位置調整部１９に出力される。従って、計測された膜厚と設定された膜厚とが異なる場合には、張力調整ロール１３ａ，１３ｂと、ダイ１４の位置あるいはウェブ２の搬送速度を再調整することにより、所要の膜厚を確保することができる。
（４）塗工情報を入力する場合には、あらかじめ設定された番号の中からいずれかを選択して入力することにより、塗液の粘度と、ウェブ２の基材情報と、ウェブ２に塗布すべき膜厚等を設定する塗工情報を容易に入力することができる。
（５）膜厚計測部１６でウェブ２の全幅に亘って塗布された塗液の膜厚を計測することができる。従って、膜厚の測定精度を向上させることができる。
（６）上流側案内ロール８の位置を調整することにより、張力調整ロール１３ａ，１３ｂに案内されるウェブ２でのしわの発生を防止することができる。
【００４２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・指定位置データは、張力調整ロール１３ａ，１３ｂと、ダイ１４と、上流側案内ロール８及び下流側案内ロール９の位置を設定するようにしてもよい。
・指定位置データは、張力調整ロール１３ａ，１３ｂと、ダイ１４の位置のみを設定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
２…ウェブ、４…塗工部、８…上流側案内ロール、１３ａ，１３ｂ…張力調整ロール、１４…ダイ、１６…膜厚計測部、１８…塗工情報入力部、１９…位置調整部、２０…指定位置取得部、２１…データベース、２２…フィードバック部、２３…ウェブ搬送部、２４…ロール駆動部、２５…ダイ駆動部、Ｌ…塗液。
【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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【図６】
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