(57)【要約】【課題】可能な限り回転角速度変動が少なく、しかも駆動系との芯合わせを不要にしてフィードロールの回転を行い、ハイクリーンな塗工ラインを備えた塗工装置を提供する。【解決手段】塗工装置１は、材料供給口からコーティング材料を供給してフィルムにコーティングする塗工ラインに、前記フィルムを走行させるフィードロール１１と、このフィードロール１１の幅方向の両端部で回転自在に、各端部は少なくとも２点で支承する軸受部２３，２５と、前記フィードロール１１の幅方向の一端部に備え且つ前記フィードロール１１に一体的に取付けられたロータ３１を有するビルトインモータ３７と、を備えると共に、前記フィードロール１１と軸受部２３，２５とビルトインモータ３７とを合わせて組み立てた後に前記フィードロール１１を高精度に研削して構成するフィードロール装置９が設けられる。【選択図】　　　図１
2004141793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料供給口からコーティング材料を供給してフィルムにコーティングする塗工ラインにおける塗工装置において、
前記塗工ラインに、前記フィルムを走行させるフィードロールと、このフィードロールの幅方向の両端部で回転自在に、各端部は少なくとも２点で支承する軸受部と、前記フィードロールの幅方向の一端部に備え且つ前記フィード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、を備えると共に、前記フィードロールと軸受部とビルトインモータとを合わせて組み立てた後に前記フィードロールを高精度に研削して構成するフィードロール装置を設けてなることを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記フィードロールの円周振れ精度が、振れ１μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の塗工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラスチックのフィルムやシート等の素材（以下、単に「フィルム」という）に感光剤や磁性体等のコーティング材料のコーティングを行う塗工ラインにおける前記フィルムを走行せしめるフィードロール装置を備えた塗工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５を参照するに、従来の塗工装置１０１においては、各種プラスチックフィルム、例えばレントゲン用フィルムのようにフィルム１０３に感光剤などのコーティング材料をコーティングしたり、オーディオテープ、ビデオテーブ等のようにＰＥＴフィルムに磁性紛などのコーティング材料をコーティングしたり、あるいは、液晶用の光反射防止材や保護膜用材などのコーティング材料をコーティングしたりするために、前記フィルム１０３がフィルム送出し装置１０５から塗工ライン１０７に送り出され、この送り出されたフィルム１０３は塗工ライン１０７の複数箇所に配置されたフィードロール装置１０９のフィードロール１１１により走行される。
【０００３】
さらに、前記フィルム１０３は塗工ライン１０７に配置されたコーティングロール装置１１３のコーティングロール１１５により上述したようなコーティング材料が塗布されるよう構成されている。
【０００４】
また、前記塗工ライン１０７には、クリーンな環境を作るために工場１１７内に仕切壁１１９で隔てたクリーン室１２１が設けられ、このクリーン室１２１内に上記のコーティングロール装置１１３やフィードロール装置１０９やフィルム走行をガイドするための多数のガイドロール１２３などを備えて塗工ライン１０７の一部を構成する塗工物搬送部１２５が設けられている。
【０００５】
さらに、前記塗工物搬送部１２５のフィルム１０３を走行せしめるフィードロール１１１などの駆動系を回転駆動せしめるためにクリーン室１２１の仕切壁１１９の外側に動力室１２７を設け、この動力室１２７内に駆動モータ１２９や減速機１３１などの駆動部１３３が設置されている。
【０００６】
図６を併せて参照するに、例えばフィードロール１１１は幅方向の両端部が軸受１３５に回転自在に支承されており、フィードロール１１１の一端は軸継手１３７を介して前記仕切壁１１９に貫通してシール用軸受１３９に軸承された連結軸１４１の一端に連結されている。一方、駆動モータ１２９は軸継手１４３を介して減速機１３１に連結され、この減速機１３１の出力軸１４５が連結軸１４１の他端に連結されている。したがって、駆動モータ１２９の出力回転数は減速機１３１で所定のフィードロール１１１の回転数まで減速された後、軸継手１３７を介してフィードロール１１１に伝達されている。
【０００７】
なお、上記の駆動モータ１２９、減速機１３１及びフィードロール１１１は芯ずれがないように慎重に組立てられ、なお且つ軸継手１３７及び１４３が上記の芯ずれを吸収するために自在継手で構成されている。
【０００８】
さらに、塗工物搬送部１２５の特にクリーン室１２１のクリーン環境を保持するために上記のシール用軸受１３９の貫通部にはシールが施行され、シール用軸受１３９と連結軸１４１との間はシールドされている。
【０００９】
また、高品質のコーティングフィルムを製造するためにはフィードロール装置１０９のフィードロール１１１自身の回転による振れが小さく且つ回転角速度変動が少ない状態でフィルム１０３を走行せしめることが求められる。回転角速度変動が少ないことはフィルム１０３の搬送系で最も重要な要素である。
【００１０】
さらに加えて、コーティングロール装置１１３においては、駆動系のコーティングロール１１５も、上述したフィードロール装置１０９のフィードロール１１１と同様の構成であり、コーティングロール１１５の両端側が軸受部で回転自在に軸支され、コーティングロール１１５の一方端側は自在継手を介して駆動用モータに連結されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
このコーティングロール装置１１３では、フィルム面に塗布するコーティング剤の厚さの多くは薄膜で高精度が要求されるため、コーディングロール１１５自身の回転による振れも１μｍ以下にする必要があった。また、駆動系のコーティングロール１１５の回転角速度変動はロール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コーティングロール１１５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。
【００１２】
このコーティングロール装置１１３からも分かるように、搬送系のフィードロール装置１０９のフィードロール１１１においてもフィードロール１１１の回転角速度変動はロールに巻付くフィルム速度が変動するので、コーティングロール装置１１３に対しても悪影響を及ぼしかねない。したがって、フィードロール１１１においても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。
【００１３】
【特許文献１】
特開２００１−１８７３５６号公報（〔００２８〕、図２）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の塗工装置１０１においては、クリーン室１２１内の塗工物搬送部１２５のフィードロール１１１と動力室１２７内の駆動部１３３とを連結する駆動軸としての連結軸１４１の芯合わせは、仕切壁１１９を境にしてクリーン室１２１と動力室１２７の作業となるために、非常に多くの時間を要すると共に、上記の駆動系の製作にも費用がかかるという問題点があった。
【００１５】
しかも、従来の駆動系の駆動方法では、完全に芯だしをすることは難しく、軸継手１３７、１４３に自在継手が用いられても減速機１３１のバックラッシの影響からフィードロール１１１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。
【００１６】
これは、フィードロール１１１の回転速度が駆動モータ１２９の軸端のエンコーダ１４７の回転速度検出により制御されているので、この回転速度検出はフィードロール１１１そのものの回転速度ではなく減速機１３１及び軸継手１４３のバックラッシを含んだものであるため正確なフィードロール１１１の回転速度制御ができないためである。この点は、前述した従来のコーティングロール装置１１３においても同様の問題点であった。
【００１７】
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、フィードロールの振れを１μｍ以下にすると共に、フィルムの搬送系に重要な要素である回転角速度変動を少なくし、しかも駆動系との芯合わせを不要にしてフィードロールの回転を行い、ハイクリーンな塗工ラインを備えた塗工装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明の塗工装置は、材料供給口からコーティング材料を供給してフィルムにコーティングする塗工ラインにおける塗工装置において、
前記塗工ラインに、前記フィルムを走行させるフィードロールと、このフィードロールの幅方向の両端部で回転自在に、各端部は少なくとも２点で支承する軸受部と、前記フィードロールの幅方向の一端部に備え且つ前記フィード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、を備えると共に、前記フィードロールと軸受部とビルトインモータとを合わせて組み立てた後に前記フィードロールを高精度に研削して構成するフィードロール装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００１９】
したがって、フィードロールの両端部は少なくとも２点で支承する軸受部としたために近似的に両端固定のようになるので、フィードロールの撓みが小さくなり、しかもフィードロールと駆動モータとを直結したので回転角速度変動が少ないフィードロールの回転を行うフィードロール装置が構成され、駆動系とフィードロールとの芯合わせが簡単である。さらに、このフィードロール装置を塗工ラインに設けることによってハイクリーンな塗工ラインが実現される。
【００２０】
また、従来のような駆動系の貫通穴等の仕切壁を設けてクリーン室を設ける必要がなくなる。
【００２１】
請求項２によるこの発明の塗工装置は、請求項１記載の塗工装置において、前記フィードロールの円周振れ精度が、振れ１μｍ以下であることを特徴とするものである。
【００２２】
したがって、フィードロールと駆動モータとを直結した構成であるので、フィードロールと駆動モータと軸受部とを組み立てた後に、フィードロールの表面を高精度に研削することができるので、１μｍ以下の振れにすることが可能となった。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図２及び図３を参照するに、この実施の形態に係る塗工装置１は、各種プラスチックフィルム、例えばレントゲン用フィルムのようにフィルム３に感光剤などのコーティング材料をコーティングしたり、オーディオテープ、ビデオテーブ等のようにＰＥＴフィルムに磁性紛などのコーティング材料をコーティングしたり、あるいは、液晶用の光反射防止材や保護膜用材などのコーティング材料をコーティングしたりするために、前記フィルム３がフィルム送出し装置５から塗工ライン７に送り出され、この送り出されたフィルム３は塗工ライン７の複数箇所に配置されたフィードロール装置９のフィードロール１１により走行される。
【００２５】
さらに、前記フィルム３は塗工ライン７に配置されたコーティングロール装置１３のコーティングロール１５により上述したようなコーティング材料が塗布されるよう構成されている。
【００２６】
また、前記塗工ライン７には、上記のコーティングロール装置１３やフィードロール装置９や乾燥装置などへフィルム走行をガイドするためのガイドロール１７が多数備えられて塗工ライン７を構成している。
【００２７】
図１を参照するに、塗工装置１の一部を構成する上記のフィードロール装置９は、フィードロール１１の幅方向の両端部に軸１９及び２１が備えられ、これらの軸１９及び２１が軸受部２３及び２５により回転自在に支承されている。なお、フィードロール１１は単体で振れが１μｍ以下にされている。
【００２８】
前記軸受部２３及び２５は、図１において左右対称の構成で、同一の構成、作用となっているので、一側の軸受部２３についてのみ説明すると、軸受部２３には軸１９の軸方向の２点にそれぞれ一対で２個からなるベアリング２７およびベアリング２９が取付けられており、各ベアリング内輪のラジアル方向の振れは１μｍ程度のものが使用されている。
【００２９】
ちなみに、この実施の形態の軸受部２３は軸１９の軸方向の２点で支持されているので、図４（Ａ）に示されているように幅方向の両端部の一点でそれぞれ支持されていた従来のフィードロールと比較すると、この実施の形態のフィードロール１１は図４（Ｂ）に示されているように近似的に両端固定と考えられるものである。
【００３０】
したがって、従来における最大撓みをＶ１とし，この実施の形態における最大撓みをＶ２とすると、それぞれのフィードロールは等分布荷重Ｐを受けるため、各最大撓みはそれぞれＶ１＝５ＰＬ４／３８４ＥＩ、Ｖ２＝ＰＬ４／３８４ＥＩとなり、撓みＶ２は従来のロールの撓みＶ１に比べ１／５となる（ただし、Ｐ；等分布荷重、Ｌ；ロール長さ、Ｅ；ヤング率、Ｉ；断面二次モーメント）。
【００３１】
再び図１を参照するに、軸１９におけるフィードロール１１側と反対側（図１において左側）の端部には、ロータ３１が一体的に設けられている。このロータ３１の周囲に所定の間隔を保って設けたステータ３３と、このステータ３３と前記ロータ３１の両部材を覆うハウジング３５と、から構成されるビルトインタイプのモータ３７が取付けられている。
【００３２】
また、ロータ３１のフィードロール１１側と反対側（図１において左側）の端部に当たるハウジング３５にはエンコーダ３９が取付けられており、このエンコーダ３９によりロータ３１の回転数が検出され、図示しないモータ制御装置に回転速度指令信号を送るように構成されている。
【００３３】
フィードロール装置９は、以上説明したようにフィードロール１１がビルトインモータ３７に直結された構成となっているので、フィードロール１１に軸受部２３及び２５と、ビルトインモータ３７を取付けた後にフィードロール１１のロール表面Ａの円周振れをチェックし、この振れが誤差の累積によって１μｍ以内に入らない場合であっても、ビルトインモータ３７を駆動させ、フィードロール１１自体のロール表面Ａを実使用時の振れ１μｍ以下に研削することができる。したがって、全くの実使用状態で研削加工できるので、実使用時でも確実に前記ロール表面Ａを振れ１μｍ以下のフィードロール装置９とすることができる。
【００３４】
さらに、フィードロール１１は、図示せざるモータ制御装置からビルトインモータ３７に回転速度指令が与えられて回転し、フィードロール１１に直結されているエンコーダ３９は、モータ制御装置にロータ３１の回転速度信号を送り、ロータ３１の回転速度の制御をするように設けられているので、このロータ３１と一体のフィードロール１１の回転角速度変動が少ないフィードロール装置９とすることができた。
【００３５】
したがって、この発明の実施の形態ではフィードロール１１の駆動系にビルトインモータ３７を直結したので、従来のようにクリーン室と駆動室の区分けが必要ではなく、且つ減速機を必要としないため、ハイクリーンな環境を提供できる。
【００３６】
その結果、従来のようにフィードロールと駆動部とを連結する駆動軸がクリーン室と動力室との仕切壁を隔てて込み入った芯合わせをする必要がなく、フィードロール１１とビルトインモータ３７の芯合わせを簡単に行うことができる。しかも、減速機や軸継手がないので、フィルム３の搬送系に最も重要なフィードロール１１の回転角速度変動が可能な限り少なくして行うことができる。ちなみに、フィードロールの回転角速度変動は、従来では±０．３％であったのに対してこの実施の形態では±０．０３％となり、飛躍的に向上することができた。
【００３７】
また、このフィードロール装置９の構造はコーティングロール装置のコーティングロールを駆動する構造にも適用され、フィードロール装置９並びにコーティングロール装置がクリーン室内に配置されることにより、ハイクリーンな塗工ラインを構成可能となる。しかも、駆動系が簡単な構造であるので製作も安価にできる。
【００３８】
また、塗工ライン７に、たとえクリーン室が設けられたとしても、従来のようなクリーン室と動力室との仕切壁に貫通穴を設けることがないので、よりハイクリーンな搬送物雰囲気を提供可能である。
【００３９】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、請求項１の発明によれば、フィードロールの両端部を少なくとも２点で支承する軸受部としたために近似的に両端固定のようにできるので、フィードロールの撓みを小さくでき、しかもフィードロールと駆動モータとを直結したので回転角速度変動の少ないフィードロールの回転を行うフィードロール装置を構成でき、駆動系とフィードロールとの芯合わせの必要も無くなる。さらに、このフィードロール装置を塗工ラインに設けることによってハイクリーンな塗工ラインを実現できる。
【００４１】
また、従来のような駆動系の貫通穴等の仕切壁を設けてクリーン室を設ける必要がなくなる。
【００４２】
請求項２の発明によれば、フィードロールと駆動モータとを直結した構成にしたので、フィードロールと駆動モータと軸受部とを組み立てた後に、フィードロールの表面を高精度に研削することができ、１μｍ以下の振れにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の塗工装置の一部を構成するフィードロール装置の要部断面を含む概略説明図で、図２の矢視Ｉ−Ｉ線の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態の塗工装置の平面図である。
【図３】この発明の実施の形態の塗工装置の正面図である。
【図４】（Ａ）は従来のフィードロール装置の撓み、（Ｂ）はこの実施の形態のフィードロール装置の撓みを示す概略説明図である。
【図５】従来の塗工装置の平面図である。
【図６】従来の塗工装置の一部を構成するフィードロール装置の要部断面を含む概略説明図で、図５の矢視ＶＩ−ＶＩ線の断面図である。
【符号の説明】
１　塗工装置
３　フィルム
５　フィルム送出し装置
７　塗工ライン
９　フィードロール装置
１１　フィードロール
１３　コーティングロール装置
１５　コーティングロール
１７　ガイドロール
１９、２１　軸
２３，２５　軸受部
２７，２９　ベアリング
３１　ロータ
３３　ステータ
３５　ハウジング
３７　ビルトインモータ
３９　エンコーダ
【図１】
2004141793.tif 000003
【図２】
2004141793.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004141793.tif 000006
【図５】
2004141793.tif 000007
【図６】
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