(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行するウェブを支持し固定側の内筒と回転側の外筒とを有する中空状バックアップロールと、
バックアップロール上のウェブに対して所定の間隙を形成して塗工液を塗布するダイヘッドと、
バックアップロール内に設けられたヒータ装置とを備え、
ヒータ装置はウェブの幅方向に沿って配置された複数のヒータ要素を有し、各ヒータ要素は内筒内に配置された鉄芯と、コイルとからなることを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
バックアップ体のウェブの走行方向下流側に、ウェブ上に塗布された塗工液の膜厚をウェブの幅方向に沿って測定する膜厚計を設け、
膜厚計からの信号に基づいて各ヒータ要素を制御装置により調整することを特徴とする請求項１記載の塗工装置。
【請求項３】
走行するウェブを支持する中空状バックアップロールと、
バックアップロール上のウェブに対して所定の間隙を形成して塗工液を塗布するダイヘッドと、
バックアップロール内に設けられたヒータ装置とを備えたことを特徴とする塗工装置による塗工方法において、
ヒータ装置によりバックアップロールを所望温度に加熱する工程と、
バックアップロールの加熱温度以下の温度に加熱した塗工液をダイヘッドによりウェブに対して塗布する工程と、
を備えたことを特徴とする塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェブに対して塗工液を塗布する塗工装置および塗工方法に係り、とりわけウェブに対して塗工液を均一の膜厚で塗布することができる塗工装置および塗工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりウェブに対して塗工液を塗布する塗工装置として、図５（ａ）（ｂ）に示すものが知られている。
【０００３】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、塗工装置１０は走行するウェブＷを支持するバックアップロール１１と、バックアップロール１１上を走行するウェブＷに対して塗工液を塗布するダイヘッド１２とを備えている。
【０００４】
図５（ａ）（ｂ）において、ウェブＷはバックアップロール１１に当接してこのバックアップロール１１により支持され、ダイヘッド１２はバックアップロール１１により支持されたウェブＷに対して塗工液を塗布するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ウェブＷはバックアップロール１１に当接して支持されているが、バックアップロール１１の加工精度、例えば真円度または真直度が悪化したり、あるいはバックアップロール１１の組立精度が悪化すると、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇがウェブＷの幅方向に沿って変化する。例えばバックアップロール１１の半径が中央部１１ａと端部１１ｂとの間で１０μｍ異なると、ダイヘッド１２の先端部１２ａとウェブＷとの間の隙間ｇに差が生じ、バックアップロール１１の中央部１１ａと端部１１ｂにおける間隙差Δｇも１０μｍとなる。
【０００６】
このようにウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇが変化してバックアップロール１１の中央部１１ａと端部１１ｂとの間に間隙差Δｇが生じると、ウェブＷの幅方向に沿って塗工液の膜厚が不均一となり、塗工液をウェブＷ上に精度良く塗布することができない（図５（ｂ））。
【０００７】
また、塗工液は一般に高温であり、塗工液によって加熱されたウェブＷからの伝熱作用により、バックアップロール１１が熱膨張するとともに、このバックアップロール１１の熱膨張がウェブＷの幅方向に不均一に発生し、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間隙ｇがウェブＷの幅方向に沿って変化することもある。
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、ウェブの幅方向について均一な膜厚で塗工液を塗布することができる塗工装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、走行するウェブを支持し固定側の内筒と回転側の外筒とを有する中空状バックアップロールと、バックアップロール上のウェブに対して所定の間隙を形成して塗工液を塗布するダイヘッドと、バックアップロール内に設けられたヒータ装置とを備え、ヒータ装置はウェブの幅方向に沿って配置された複数のヒータ要素を有し、各ヒータ要素は内筒内に配置された鉄芯と、コイルとからなることを特徴とする塗工装置である。
【００１０】
本発明は、ヒータ装置によりバックアップロールを所望温度に加熱する工程と、バックアップロールの加熱温度以下の温度に加熱した塗工液をダイヘッドによりウェブに対して塗布する工程と、を備えたことを特徴とする塗工方法である。
【００１１】
本発明によれば、バックアップロールにより支持されたウェブに対してダイヘッドから高温の塗工液が塗布される。この場合、予めバックアップロール内に設けられたヒータ装置によりバックアップロールを塗工液の温度より高温にて加熱して熱膨張させる。このことにより、塗布液によって加熱されたウェブからバックアップロールへの伝熱作用は弱まり、バックアップロールの熱膨張に影響を与えることはない。このためウェブとダイヘッドとの間の間隙を所望の値に定めて、ウェブ上に塗布された塗工液の膜厚を均一にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１乃至図４は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、塗工装置１０は走行するウェブＷを支持する中空状バックアップロール１１と、バックアップロール１１上を走行するウェブＷに対して所定間隙を形成するとともに塗工液を塗布するダイヘッド１２と、中空状バックアップロール１１内に設けられたヒータ装置１４とを備え、塗工液はダイヘッド１２の先端部１２ａからウェブＷ上に塗布されるようになっている。
【００１５】
また、ヒータ装置１４はウェブＷの幅方向に沿って配置された複数のヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…からなり、各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…は各々独立してその加熱量を調整することができるようになっている。
【００１６】
また、バックアップロール１１のウェブＷの走行方向下流側には、塗工液の膜厚を検出する膜厚計１３が設けられている。この膜厚計１３はウェブＷの幅方向に走行して、幅方向の複数の測定点で塗工液の膜厚を測定するようになっている（図５）。この場合、膜厚計１３の測定点は、ウェブＷの幅方向に関しヒータ装置１４の各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…に対応していることが好ましい。
【００１７】
ところで、膜厚計１３には、制御装置２０が接続され、膜厚計１３からのウェブＷの幅方向の膜厚測定値に基づいて、制御装置２０によりヒータ装置１４の各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…の加熱量を調整するようになっている。
【００１８】
次に図２により、バックアップロール１１について詳述する。バックアップロール１１は発熱体として機能する強磁性体からなる固定側の内筒２１と、冷却体として機能する強磁性体からなる回転側の外筒２４とを有し、内筒２１と外筒２４との間には液相２３ａと気相２３ｂとからなる熱媒２３が充てんされている。また内筒２１内には鉄芯２２ａとコイル２２ｂとが配置され、これら鉄芯２２ａとコイル２２ｂとによりヒータ装置１４の各ヒータ要素１４ａ、１４ｂとなる誘導コイルを構成している。
【００１９】
図２において、鉄芯２２ａとコイル２２ｂとからなるヒータ要素１４ａ、１４ｂより内筒２１が加熱され、さらに内筒２１により熱媒２３を介して外筒２４が加熱される。
【００２０】
次にこのような構成からなる塗工装置を用いた塗工方法について説明する。まず、バックアップロール１１上をウェブＷが走行する。次にダイヘッド１２の先端部１２ａから塗工液が吐出して、ウェブＷ上に約１２０℃に加熱された塗工液が塗布される。本発明において、ウェブＷとしてはフィルム，紙，金属が考えられる。塗工液としては特に限定はしないが、ホットメルト樹脂，ＥＢＵＶ樹脂などノンソルベントで加熱を行う液を使用する。
【００２１】
この間、バックアップロール１１側では予め鉄芯２２ａとコイル２２ｂとからなるヒータ要素１４ａ、１４ｂにより、内筒２１および熱媒２３を介して外筒２４が塗工液の加熱温度より高温、例えば１２０℃〜１５０℃まで加熱される。このようにバックアップロール１１の外筒２４が加熱されると、外筒２４は熱膨張し、これによりウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙は、予め定められた値に設定される。この場合、外筒２４は、塗工液の温度（１２０℃）より高温（１２０℃〜１５０℃）で加熱される、すなわち塗工液の温度は外筒２４の温度より低温となるため、塗工液により加熱されたウェブＷからバックアップロール１１の外筒２４側への伝熱作用は弱まる。従って、ウェブＷ側からの伝熱作用に影響を受けることなく、外筒２４を熱膨張させることができる。このため、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇを一定の値に定め、これによりウェブＷに塗布される塗工液の膜厚を一定に保つことができる。例えば、図４に示すようにダイヘッド１２とバックアップロール１１との間の間隙ｇを１４０μｍ〜１６０μｍに保った場合、ウェブＷに塗布される塗工液の膜厚変動を小さく抑えることができる。
【００２２】
この間膜厚計１３がウェブＷの幅方向に走行して、複数の測定点において、塗工液の膜厚が測定される。この場合、膜厚計１３による測定点は、ウェブＷの幅方向に関して各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…の配置位置に対応している。
【００２３】
膜厚計１３からの膜厚測定値は、その後制御装置２０に送られ、この制御装置２０によりヒータ装置１４の各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…が調整される。
【００２４】
次に制御装置２０による各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…の調整方法について述べる。
【００２５】
例えばバックアップロール１１の表面の加工精度が良好でなく、バックアップロール１１の中央部１１ａと端部１１ｂとの間でバックアップロール１１の半径に差が生じると（中央部１１ａ側の半径が大きくなると）、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇがウェブＷの幅方向に沿って変化する。
【００２６】
バックアップロール１１の中央部１１ａと端部１１ｂにおける、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇの差（間隙差）Δｇが大きくなると、中央部１１ａと端部１１ｂにおける塗工液の膜厚の差も大きくなる（図２）。
【００２７】
例えば、バックアップロール１１の端部１１ｂ側の測定点における膜厚が大きい場合は、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇが広いと判断して、この測定点に対応するヒータ要素の加熱量を大きくする。このことによりバックアップロール１１の端部１１ｂ側を熱膨張させてバックアップロール１１の端部１１ｂ側の半径を増加させる。このことによりウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間隙を狭くすることができる。
【００２８】
一方、ある測定点、例えば中央部１１ａ側の測定点における膜厚が小さい場合は、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙が狭いと判断して、この測定点に対応するヒータ要素の加熱量を小さくしてバックアップロール１１の中央部１１ａ側の熱膨張を回避する。このことにより、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙を調整することができる。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、ダイヘッド１２の先端部１２ａから吐出されウェブＷ上に塗布された塗工液の膜厚をウェブＷの幅方向に沿って均一に保つことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ウェブとダイヘッドとの間の間隙を調整して、ウェブ上に塗布された塗工液の膜厚を均一に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による塗工装置の一実施の形態を示す斜視図。
【図２】バックアップロールを示す断面図。
【図３】バックアップロールの中央部と端部における間隙差と膜厚差との関係を示す図。
【図４】ダイヘッドとバックアップロールの間隙と膜厚変動との関係を示す図。
【図５】従来の塗工装置を示す側面図。
【符号の説明】
１０  塗工装置
１１  バックアップロール
１２  ダイヘッド
１３  膜厚計
１４  ヒータ装置
１４ａ，１４ｂ，…  ヒータ要素
２０  制御装置
２１  内筒
２２ａ  鉄芯
２２ｂ  コイル
２３  熱媒
２４  外筒
【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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