(57)【要約】【課題】周囲の雰囲気と無関係にコーティングロールの振れを１μｍ以下にすることができるとともに、可能な限り回転角速度変動が少ないロールの回転を行うことができるコーティングロール装置およびこれを用いたコーティングフィルム等の製造方法を提供すること。【解決手段】コーティング材料をフィルム等にコーティングするためのロール２１と、このロール２１の幅方向の両端部を回転自在に支承する空気静圧軸受２４と、前記ロール２１の幅方向の一端にあってロール２１に一体的に取付けられたロータ５４を有するビルトインモータ５７と、前記ロータ２１の回転速度を検出するエンコーダ５８と、前記ビルトインモータ５７の反対端に取付けた、パウダーブレーキ５９とを有してなることを特徴とするコーティングロール装置。【選択図】　　　　　図１
2004019839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング材料をフィルム等にコーティングするためのロールと、このロールの幅方向の両端部を回転自在に支承する空気静圧軸受と、前記ロールの幅方向の一端にあってロールに一体的に取付けられたロータを有するビルトインモータと、前記ロータの回転速度を検出するエンコーダと、前記ビルトインモータの反対端に取付けた、前記ロールの制動用ブレーキ手段とを有してなることを特徴とするコーティングロール装置。
【請求項２】
前記ロールはコンポジットロールであることを特徴とする請求項１記載のコーティングロール装置。
【請求項３】
前記空気静圧軸受は多孔質材から成る軸受部材であることを特徴とする請求項１および請求項２の内のいずれか１記載のコーティングロール装置。
【請求項４】
フィルム等にコーティング材料をコーティングするコーティングフィルム等の製造方法において、請求項１ないし請求項３記載のコーティングロール装置の内のいずれか１を用いたことを特徴とするコーティングフィルム等の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチックのフィルムやシート等（以下単にフィルムという）を成形するためのコーティングロール装置およびこれを用いたコーティングフィルム等の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコーティングロール装置は各種プラスチックフィルム、例へばレントゲン用フィルムのようにフィルムに感光剤をコーティングしたり、ビデオテープ等のようにＰＥＴフィルムに磁性粉をコーティングしたり、あるいは、液晶用の光反射防止や保護膜用材のコーティングしたりする上で大変に重要な部材であり、フィルム面に塗布するコーティング剤の厚さの多くは１μｍ以下となるため、ロール自身の回転による振れも１μｍ以下にする必要があった。
【０００３】
このコーティングロール装置のロールの回転による振れを１μｍ以下にするため図３のようにロール１の幅方向の両端部にある軸２に静圧軸受３を取付け、軸受内部に矢印ａのように油圧を導入し、その内径部４から軸２の外径面に導出してロール１を回転自在に支承する方法、あるいは磁気による磁気軸受を使用する方法が行われている。
【０００４】
またフィルムを成形するためのロール回転用の駆動方法は図４に示すように幅方向の両端部を軸受５および６に回転自在に支承されたロール７の一端に駆動モータ８を継手９を介して減速機１０に連結し、駆動モータ８の出力回転数を所定のロールの回転数まで減速した後、継手１１を介してロール７に伝えている。
【０００５】
これら駆動モータ８、減速機１０およびロール７の組立ては芯ずれがないように慎重に組立て、なおかつ駆動モータ８、減速機１０およびロール７を繋ぐ継手９および１１は芯ずれを吸収するために自在継手としている。
【０００６】
ロール７の回転角速度変動はロール７に巻付くフィルム速度が変動し、厚さムラとなり良製品ができない。特にフィルム表面にコーティング材料を高精度に塗布するためのロール７は可能な限り回転角速度変動が少ないものが求められている。
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながらコーティングロールの振れも１μｍ以下にするための油圧による静圧軸受方法は油の雰囲気を嫌うところには使用できなかった。磁気による磁気軸受の方法は磁性粉をコーティングする場合には不適であった。またいずれの３方法も製作に費用が掛かるという欠点があった。
【０００８】
そしてロール回転用の駆動方法は完全に芯だしをすることは難しく、継手９および１１に自在継手を用いても減速機１０のバックラッシの影響からロール７の回転角速度変動を抑えることができないのが現状である。
【０００９】
本発明の目的は前述のような周囲の雰囲気に影響をおよぼさない軸受の選定が制限されるためにロールの振れを１μｍ以下にすることが困難であるという欠点およびロール回転用の駆動が完全に芯だしをすることが難しく、ロールの回転角速度変動を抑えることができないという欠点を取除き、周囲の雰囲気と無関係にロールの振れを１μｍ以下にすることができるとともに、可能な限り回転角速度変動が少ないロールの回転を行うことができるコーティングロール装置およびこれを用いたコーティングフィルム等の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は、コーティング材料をフィルム等にコーティングするためのロールと、このロールの幅方向の両端部を回転自在に支承する空気静圧軸受と、前記ロールの幅方向の一端にあってロールに一体的に取付けられたロータを有するビルトインモータと、前記ロータの回転速度を検出するエンコーダと、前記ビルトインモータの反対端に取付けた、前記ロールの制動用ブレーキ手段とを有してなることを特徴とするコーティングロール装置とした。
【００１１】
ここでロールは、コンポジットロールとすれば好適なコーティングロール装置である。コンポジットロールは、ロールのシェル部分を金属からコンポジット材である例えば炭素繊維強化プラスチックあるいはガラス繊維強化プラスチック等に置き換えて軽量化を図ったものである。
【００１２】
また空気静圧軸受は多孔質材を用いた空気静圧軸受とかれば好適なコーティングロール装置である。
【００１３】
さらにまたコーティングフィルム等の製造方法において、前述のコーティングロール装置を用いたことを特徴とするコーティングフィルム等の製造方法とした。
【００１４】
これにより撓みが小さく、回転角速度変動が少ないロール回転を行うコーティングロール装置となり、振れも１μｍ以下にすることが可能となるとともに、この装置を用いたコーティングフィルム製造方法を得ることができた。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１および図２により説明すると、コーティングロール装置２０はロール２１および同ロール２１と一体的で同心の軸２２が幅方向の両端部に取付けられ、この軸２２に図示してない台等に固着された軸受２３および２４（一端部のみ説明する）により回転自在に支承されている。前記ロール２１は両端部で支承する空気軸受が重量の重いものは無理があるため金属製のロールのシェル部分をコンポジット材としての炭化繊維強化プラスチック等で置き換え、５０Ｋｇ程度に軽量化したコンポジットロールを使用してある。コンポジットロールは、ロールのシェル部分を金属からコンポジット材である例えば炭素繊維強化プラスチックあるいはガラス繊維強化プラスチック等に置き換えて軽量化を図ったものである。
【００１６】
ここで軸受２４に付いて説明すると、軸受２４は実質的に円筒とされたハウジング２５の内径面２５ａにボルト２９により一体的に結合したスリーブ部材２６Ａないし２６Ｅからなるスリーブ２６を嵌着している。このスリーブ２６Ａ、２６Ｃおよび２６Ｅにはブロンズ、カーボンまたはセラミックス等の多孔質軸受部材２７および２８が取付けられており、軸２２の外径部を回転自在に支承している。
【００１７】
スリーブ部材２６Ｅの軸端部側面２５ｂにはストッパ部材３０、リング３１、ストッパ部材３２および回転盤３３から成るストッパ３４が取付けてあり、ストッパ部材３０、リング３１およびストッパ部材３２はボルト３５により一体的に結合され、回転盤３３はボルト３６により軸２２に固着され、軸２２の回転に同調して回転し、軸受ブロック２４からスリーブ部材２６Ａないし２６Ｅおよび軸２２、即ちロール２１が外れないようにしている。
【００１８】
ストッパ部材３０および３２の回転盤３３に対向した面には夫々ブロンズ、カーボンまたはセラミックス等の環状の多孔質軸受部材３７が取付けてあり、軸２２のスラスト方向の軸受部を構成している。
【００１９】
前記スリーブ部材２６Ａ、２６Ｃおよび２６Ｅに取付けられた多孔質軸受部材２７および２８の外側面に設けた環状室３８、３９にはハウジング２５の外側面に設けた給気孔４０から圧搾空気が矢印ｂのようにスリーブ部材２６Ｄの外形面に設けた溝４１を介して給気通路４２、４３を経て作用し、多孔質軸受部材２７および２８から噴出し、軸２２の外周面に気体膜を形成して軸２２をフローティング状態で回転自在に支承した後、圧搾空気はスリーブ部材２６Ｃの内径面にある環状の気体溜め４４を介して排気通路４５、次いでスリーブ部材２６Ｃの外径面にある環状の気体溜め４６およびハウジング２５の固定部２３にある排気通路４７を経て矢印ｄのように軸受ブロック２４外に排出される。
【００２０】
回転盤３３に対向したストッパ部材３０の環状の多孔質軸受部材３７には圧搾空気がストッパ部材３０の外径面から矢印ｅのように給気通路４８を介して作用し、次に環状の多孔質軸受部材３７から通路４９、５０、５１を通り、ストッパ部材３２の環状の多孔質軸受部材３７から排気通路５２を経て矢印ｆのように大気に排気されるようになっていて、この間回転盤３３の両面３３ａに空気による薄膜を形成させ、回転盤３３を回転自在に支承する。
【００２１】
軸２２の軸受２４を挟んだロール２１の反対端にはロータ５４およびその周囲に所定の間隔を保って設けたステータ５５と両部材５４および５５を覆うハウジング５６から成るビルトインモータ５７が取付けられており、ロータ５４はロール２１と一体的に取付けられているので、ロール２１はロータ５４と同調して回転するようになっている。ロータ５４の反ロール２１側の端部に当たるハウジング５６にはエンコーダ５８が取付けられており、ロータ５４の回転数を検出し、図示してないモータ制御装置に回転速度指令信号を送るようになっている。
【００２２】
ロール２１のビルトインモータ５７を取付けた反対端には軽量化したロール２１のハンチングを防止するためのブレーキ手段としてパウダーブレーキ５９が取付けてある。ここでブレーキ手段としてパウダーブレーキ５９を用いたが、勿論これに限るものではなく、ロール２１のハンチングを防止するものであればなんでも良い。
【００２３】
以上説明したようにロール２１は同ロール２１に組込まれたビルトインモータ５７に図示してないモータ制御装置からの回転速度指令により回転し、エンコーダ５８はモータ制御装置にロータ５４の回転速度信号を送り、ロータ５４の回転速度の制御をするようにしている。また軽量化したロール２１はパウダーブレーキ５９によりハンチングが起きないように適時ブレーキがかけられる。モータ制御装置は回転速度信号により常に指令された回転速度にロータ５４を制御するので、このロータ５４と一体のロール２１の回転角速度変動が少ないロール装置２０を得ることができ、さらに圧搾空気を多孔質軸受部材２７、２８および環状軸受部材３６、３７に作用させることにより、前者は軸２２のラジアル方向、後者はスラスト方向の軸受として十分な機能を発揮することが可能であり、ロール２０の振れは測定結果１μｍ以下であった。
【００２４】
従ってフィルム等のコーティング製造方法は前述のコーティングロール装置２０を用いると好適となる。
【００２５】
【発明の効果】
前述のように本発明においては当初に掲げた欠点が解消され、ロールの回転角速度変動が少ないコーティングロール装置となり、ロールの振れも１μｍ以下にすることができる。特にこのコーティングロール装置を用いてフィルム等にコーティング材料を高精度に塗布するためのコーティングフィルム等の製造を行うことにより優れた製品を得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態例を示すコーティングロール装置の説明図である。
【図２】本発明の１実施形態例を示すコーティングロール装置の説明図で、図１の“イ”部の詳細な説明図である。
【図３】従来のコーティングロールの駆動方法の説明図である。
【図４】従来のコーティングロールの軸受方法の説明図である。
【符号の説明】
２０　コーティングロール装置
２１　ロール
２２　軸
２３、２４　軸受
２５　ハウジング
２６　スリーブ
２７、２８　多孔質軸受部材
２９、３５、３６　ボルト
３０、３２　ストッパ部材
３１　リング
３３　回転盤
３４　ストッパ
３７　多孔質軸受部材
３８、３９　環状室
４０　給気孔
４１　溝
４２、４３、４８　給気通路
４４、４６　気体溜め
４５、４７、５２　排気通路
４９、５０、５１　通路
５４　ロータ
５５　ステータ
５６　ハウジング
５７　ビルトインモータ
５８　エンコーダ
５９　パウダーブレーキ
【図１】
2004019839.tif 000003
【図２】
2004019839.tif 000004
【図３】
2004019839.tif 000005
【図４】
2004019839.tif 000006