(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続走行するウエブに塗布機で塗布液を塗布する塗布方法において、
前記塗布機に発生する振動の周波数帯及び振幅・速度・加速度を検出し、
前記検出した周波数帯と前記振幅・速度・加速度の各要素との相関関係を作成し、
前記作成した相関関係に基づいて前記周波数帯の低周波から高周波までの周波数域に応じて前記振動を前記各要素の何れで規定するかを選定すると共に、前記選定により周波数域に応じて規定された要素に対応させて前記振動によって塗布時に生じる塗布ムラの許容基準を設定し、
前記振動が前記許容基準を超えたか否かを前記周波数域に応じて規定された要素を用いて経時的に管理することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記振動検出は、水平方向のうちのウエブ走行方向に対応したＸ軸方向と、水平方向のうちのウエブ走行方向に直交するＹ軸方向と、鉛直なＺ軸方向の３方向の振動を検出することを特徴とする請求項１の塗布方法。
【請求項３】
前記相関関係は、前記振動の周波数帯に対する振幅・速度・加速度のトリパタイト図を作成することにより行うことを特徴とする請求項１又は２の塗布方法。
【請求項４】
前記要素の選定は前記作成したトリパタイト図のプロット線パターンに基づいてパターン解析することにより行い、前記許容基準の設定は該トリパタイト図と実際の塗布ムラの発生状態を対比することにより行うことを特徴とする請求項３に記載の塗布方法。
【請求項５】
前記管理は、前記塗布ムラが発生したか否かのモニター管理、及び前記塗布機の土台基礎を設計するデータ管理を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載の塗布方法。
【請求項６】
前記塗布ムラは、前記ウエブの走行方向に対して直角方向に発生する塗布段ムラであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１に記載の塗布方法。
【請求項７】
連続走行するウエブに塗布機で塗布液を塗布する塗布装置において、
前記塗布機に発生する振動の周波数帯及び振幅・速度・加速度を検出する振動検出手段と、
前記検出した周波数帯と前記振幅・速度・加速度の各要素との相関関係を作成する作成手段と、
前記作成した相関関係に基づいて前記周波数帯の低周波から高周波までの周波数域に応じて前記振動を前記各要素の何れで規定するかを選定すると共に、前記選定により周波数域に応じて規定された要素に対応させて前記振動によって塗布時に生じる塗布ムラの許容基準を設定する選定・設定手段と、
前記振動が前記許容基準を超えたか否かを前記周波数域に応じて規定された要素を用いて経時的に管理する管理手段と、
を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項８】
前記作成手段、選定・設定手段及び管理手段はコンピュータで構成されることを特徴とする請求項７の塗布装置。
【請求項９】
前記塗布機はエクストルージョン型の塗布機であることを特徴とする請求項７又は８の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布方法及び装置に係り、特に塗布機が振動することによる塗布ムラの発生を精度良く判断することのできる塗布方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続走行するウエブに塗布機で塗布液を塗布する場合、塗布機が地面からの定常振動、或いは周辺機器や工事機械等よる振動源により振動すると、ウエブに塗布される塗布液の厚みが不均一になる塗布ムラが生じる。特に、ウエブの走行方向に対して直角方向に発生し、塗布厚みが段状に不均一になる所謂「塗布段ムラ」と呼ばれる塗布ムラが発生し易い。従来、塗布ムラが発生したか否かは、ウエブの塗布膜面を目視で監視しており、塗布ムラの管理が大変であった。このことから、振動を振幅で規定して振幅が一定以上になったら塗布ムラが発生したと判断する監視方法も試みられている。
【０００３】
また、塗布機を搭載する土台基礎を設計する際に防振・静振設計を行うことで、塗布機の振動を防止するようにしているが、この場合にも振動を振幅で規定したデータを設計のためのデータとして使用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、振動を振幅で規定して塗布ムラの監視や、土台基礎の防振・静振設計を行うと、低周波振動にたいしては監視効果や防振・静振効果があるが、高周波振動にたいしては監視効果や土台基礎の防振・静振効果が小さく、塗布ムラが発生してしまう。従って、土台基礎を建設したあとで土台基礎の修正工事を行う必要が生じ、修正工事には膨大な時間と費用を要してしまう。
【０００５】
また、振動を振幅のみで規定して低周波数から高周波数までの振動に対応して土台基礎の防振・静振設計を行おうとすると、過剰設計になってしまい、過剰設備投資になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、塗布機の振動による塗布ムラの発生を精度良く監視することができると共に、塗布機の土台基礎の設計において過剰設備投資にならないようにすることができる塗布方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、連続走行するウエブに塗布機で塗布液を塗布する塗布方法において、前記塗布機に発生する振動の周波数帯及び振幅・速度・加速度を検出し、前記検出した周波数帯と前記振幅・速度・加速度の各要素との相関関係を作成し、前記作成した相関関係に基づいて前記周波数帯の低周波から高周波までの周波数域に応じて前記振動を前記各要素の何れで規定するかを選定すると共に、前記選定により周波数域に応じて規定された要素に対応させて前記振動によって塗布時に生じる塗布ムラの許容基準を設定し、前記振動が前記許容基準を超えたか否かを前記周波数域に応じて規定された要素を用いて経時的に管理することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項７は前記目的を達成するために、連続走行するウエブに塗布機で塗布液を塗布する塗布装置において、前記塗布機に発生する振動の周波数帯及び振幅・速度・加速度を検出する振動検出手段と、前記検出した周波数帯と前記振幅・速度・加速度の各要素との相関関係を作成する作成手段と、前記作成した相関関係に基づいて前記周波数帯の低周波から高周波までの周波数域に応じて前記振動を前記各要素の何れで規定するかを選定する選定すると共に、前記選定により周波数域に応じて規定された要素に対応させて前記振動によって塗布時に生じる塗布ムラの許容基準を設定する選定・設定手段と、前記振動が前記許容基準を超えたか否かを前記周波数域に応じて規定された要素を用いて経時的に管理する管理手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、塗布機に発生する振動による塗布ムラへの影響、特にウエブの走行方向に生じる塗布段ムラへの影響は、振動の周波数依存性があるという知見に基づいてなされたものである。即ち、振動の周波数の高低によって振動を適格に規定する要素（振幅・速度・加速度）が異なるので、塗布機に発生する振動による塗布ムラ発生の許容基準を精度良く設定して塗布ムラを管理するためには、振動の周波数の高低に応じて振動を規定する要素を選定すると共に、その選定により規定した要素で許容基準値を設定する必要がある。
【００１０】
そこで、本発明によれば、塗布機に発生する振動の周波数帯及び振幅・速度・加速度を検出する。ここで、検出とは、周波数帯及び振幅・速度・加速度を個々に検出することのみを意味するものではなく、振幅・速度・加速度の何れか１つを測定して、他の項目は演算することにより求める場合も含む。そして、検出した周波数帯と前記振幅・速度・加速度の各要素との相関関係を作成し、作成した相関関係から周波数帯の低周波から高周波までの周波数域に応じて振動を各要素の何れで規定するかを選定すると共に設定した要素に対応させて振動により発生する塗布ムラの許容基準を設定する。そして、振動の周波数域に応じて選定で規定された要素を使用して振動が許容基準を超えたか否かの管理を経時的に行うようにした。ここで、塗布ムラの管理とは、塗布ムラが発生したか否かのモニター管理、及び塗布機の土台基礎を設計するデータ管理を含むものとする。
【００１１】
これにより、塗布機の振動による塗布ムラの発生を精度良くモニタリングすることができるので、従来のように目視により塗布ムラを検査する必要がない。また、振動と塗布ムラの発生との関係の正確なデータを得ることができるので、塗布機の土台基礎の設計において過剰設備投資にならないようにすることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様として、塗布機の振動検出は、水平方向のうちのウエブ走行方向に対応したＸ軸方向と、水平方向のうちのウエブ走行方向に直交するＹ軸方向と、鉛直なＺ軸方向の３方向の振動を検出することが好ましい。これにより、振動による塗布ムラの発生状態をより精度良くモニタリングしたり、土台基礎の設計を行うことができる。この場合、ウエブ走行方向に生じる塗布段ムラの発生をモニタリングするには、前記３方向のうち、少なくともＸ方向の振動を検出することが必要である。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様として、相関関係は、振動の周波数帯に対する振幅・速度・加速度のトリパタイト図を作成することが好ましい。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様として、選定は、前記作成したトリパタイト図のプロット線パターンに基づいてパターン解析により選定することが好ましい。トリパタイト図のプロット線パターンをパターン解析することにより、振動の周波数域において振幅・速度・加速度の３要素の何れで振動を規定すべきかを容易に解析することができる。
【００１６】
尚、本発明は、いかなる塗布機にも適用することができるが、特に、ウエブとの間でビードを形成して塗布液を塗布するエクストルージョン型の塗布機において、塗布ムラを有効に管理することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る塗布方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
図１は、本発明の塗布装置の全体構成図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の塗布装置１０は、矢印方向に連続走行するウエブ１２に塗布液を塗布する塗布機１４と、塗布機１４に発生する振動を監視してウエブ１２に塗布段ムラが発生したか否かをモニタリングするモニタリング機構１６とで構成される。
【００２０】
塗布機１４は、主として、塗布ヘッド１８と、該塗布ヘッド１８を搭載する移動可能な移動台２０と、連続走行するウエブ１２を係合支持するコーティングローラ２２とで構成される。
【００２１】
図２は、塗布ヘッドの一例としてエクストルージョン型の塗布ヘッドでの塗布を示したものである。図２に示すように、エクストルージョン型の塗布ヘッド１８には、その内部にウエブ１２の幅方向に平行な筒状のポケット部２４が形成されると共に、ポケット部２４に連通して塗布ヘッド１８のリップ先端２６に至るスリット２８が形成される。そして、ポケット部２４に供給された塗布液は、塗布幅に対応する幅に拡流された後、スリット２８を上昇してリップ先端２６から吐出され、コーティングローラ２２に係合支持されて連続走行するウエブ１２面に塗布される。これにより、ウエブ１２面に塗布液膜が形成される。塗布液膜が形成されたウエブ１２は、図示しない乾燥器を通って乾燥される。
【００２２】
図１に示すように、移動台２０は、土台基礎３０上にベース板３２を介して設けられ、コーティングローラ２２に向けてベース板３２上に敷設された一対のレール３４、３４上にスライド自在に支持される。また、移動台２０には、該移動台２０をスライドさせるボールネジ３６が設けられ、ボールネジ３６の先端部に位置決めダイヤル３８が取り付けられる。これにより、位置決めダイヤル３８を回すことにより、移動台２０がコーティングローラ２２に対して進退し、塗布ヘッド１８のリップ先端２６とコーティングローラ２２とのクリアランスが調整される。
【００２３】
コーティングローラ２２は、ベース板３２上に、塗布ヘッドのウエブ幅方向両側に立設された一対の支柱４０、４０先端に軸受４２、４２を介して回転自在に支持される。
【００２４】
また、塗布機１４に発生する振動による塗布段ムラのモニタリング機構１６は、主として、振動検出器４４と、振動検出器４４で検出された振動データの解析等を行うコンピュータ４６とで構成される。
【００２５】
振動検出器４４は、ベース板３２に設けられる。この場合、移動台２０に搭載される塗布ヘッド１８とコーティングローラ２２とを同じベース板３２上に一体的に設けたことにより、塗布ヘッド１８とコーティングローラ２２に発生する振動を同一の振動として１つの振動検出器４４で把握することができるので、振動による塗布段ムラの管理を精度良く行うことができる。振動検出器４４としては、例えば、振動の加速度を検出する加速度センサー４４を使用することができる。以下、水平方向のうちのウエブ走行方向に対応したＸ軸方向と、水平方向のうちのウエブ走行方向に直交するＹ軸方向と、鉛直なＺ軸方向の３方向の振動の加速度を検出する加速度センサー４４の例で説明する。加速度センサー４４で検出されたＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸方向の振動の加速度は、アンプ４８で増幅されてからコンピュータ４６に入力される。一方、作業者は、塗布段ムラの実際の発生データのうち塗布段ムラの程度により許容基準を超えるデータを、キーボード５０等の入力手段によりコンピュータ４６に入力する。この場合、作業者が塗布段ムラの程度を目視で判断して入力してもよいが、ウエブ１２に塗布された塗布膜面をカメラ（図示せず）で撮像して、得られた撮像画を画像解析装置（図示せず）で解析し、許容基準を超える塗布段ムラのデータがコンピュータ４６に自動的に入力されるようにしてもよい。
【００２６】
コンピュータ４６は、振動の加速度データから振動の速度、振幅及び振動の周波数帯を演算すると共に、周波数帯と振幅・速度・加速度の各要素と塗布ムラの許容基準との相関関係を示すトリパタイト図を作成し、更にトリパタイト図に塗布段ムラの発生データに基づいて許容基準線５４を設定する。
【００２７】
図３、図４、図５は、夜間定常時、即ち、周辺機器や工事機械等よる振動源からの振動がなく、地面からの定常振動のみをで塗布機１４が振動している場合のトリパタイト図である。図３は塗布機１４のＸ軸方向の振動、図４は塗布機１４のＹ軸方向の振動、図５は塗布機１４のＺ軸方向の振動におけるトリパタイト図である。トリパタイト図の見方はどれも同じなので、図３について説明する。
【００２８】
図３に示すように、トリパタイト図に描かれた振動のプロット線５２は、塗布機１４に発生する振動を経時的に検出した多数のプロット線５２が重なった状態で示されたものであり、周波数が１〜４Hzの低周波数域では略右肩上がりで、周波数が３０〜１００Hzの高周波数域では略右肩下がりで、低周波数域と高周波数域の間の中間周波数域では略水平な台形状のパターンを描く。この台形状のパターンを、振幅・速度・加速度の各要素との関係で見た場合、低周波数域の振動は振幅で規定し、中間周波数域の振動は速度で規定し、高周波数域の振動は加速度で規定することにより、振動を適格に把握できることが分かる。従って、塗布段ムラの許容基準を示す許容基準線も、振幅・速度・加速度の各要素の中から周波数域に応じた適格な要素で規定する。即ちコンピュータ４６は、振動のプロット線５２のパターンをパターン解析することで、周波数域に応じて振動を各要素（振幅・速度・加速度）の何れで規定するかを選定すると共に、トリパタイト図中に周波数に応じた要素での許容基準線５４を描く。許容基準線５４Ａのようにプロット線のパターンと略同様のパターンを上方に平行移動することで設定しても良く、或いは許容基準線５４Ｂのように中間周波数域の水平なパターンを無視して、低周波数域と高周波数域とのパターンを合わせた山形状のものを設定してもよい。即ち、塗布段ムラの許容基準線５４を設定する場合には、振幅・速度・加速度の３要素の全てを使用しなくともよく、３要素のうちの少なくとも２つの要素で設定すればよい。尚、塗布段ムラの設定においては、振動の低周波域における小さな振幅の場合、塗布段ムラの発生に与える影響は比較的小さいため、実際の塗布段ムラから許容基準値を下げることが可能である。これに対し、高周波領域では小さな振幅でも塗布段ムラの発生に与える影響が大きいので、許容基準値を厳しく設定する必要がある。また、許容基準線５４は、塗布方式の違い、塗布液の種類、粘度等の物性等により多少相違するので、それに見合った許容基準線を設定することが好ましい。
【００２９】
そして、コンピュータ４６は、塗布操作の開始から終了までの間、経時的にトリパタイト図を描き、プロット線５２と許容基準線５４とを対比することにより、振動による塗布段ムラの発生をモニタリングし、プリンタ５５に表示する。また、プロット線５２の一部又は全部が許容基準線を超えた場合には、スピーカ５６から警告音を発する。
【００３０】
図６、図７、図８は、塗布機１４の設置された建屋横の道路を車両が走行している車両走行時におけるトリパタイト図である。図６は塗布機１４のＸ軸方向の振動、図７は塗布機のＹ軸方向の振動、図８は塗布機のＺ軸方向の振動におけるトリパタイト図である。
【００３１】
これらの図から分かるように、図６〜図８の振動のプロット線５２のうち、低周波域において許容基準線５４を超えている部分があり、コンピュータ４６は塗布段ムラが発生したと判断して警告音を発する。また、プリンタ５５のチャート紙５８にも許容基準を超えたことが表示されるので、いつの塗布時点において塗布段ムラが発生したかが分かる。この場合、塗布機１４のＸ軸−Ｙ軸−Ｚ軸方向の全ての振動を検出することで塗布段ムラを精度良くモニタリングすることができるが、常に３方向の振動を検出することに限定するものではなく、ウエブ１２が走行する方向であるＸ軸方向の振動だけを検出するようにしてもよい。
【００３２】
このように、本発明の実施の形態では、塗布機１４に発生する振動の加速度を測定し、これを基に周波数帯及び振幅・速度・加速度を得て、周波数帯と振幅・速度・加速度の各要素との関係を把握するためのトリパタイト図を作成し、このトリパタイト図から周波数帯の低周波から高周波までの周波数域に応じて振動を各要素の何れで規定するかを選定すると共に、塗布機１４に実際に発生する塗布段ムラの状態から許容基準線５４をトリパタイト図中に設定する。そして、振動の周波数域に応じて選定された要素を使用して振動が許容基準を超えたか否かをモニタリングするようにした。これにより、塗布機１４の振動による塗布段ムラの発生を精度良くモニタリングすることができるので、従来のように目視により塗布段ムラを検査する必要がない。従って、塗布段ムラのモニタリング精度や効率を上げることができると共に、作業者の労力を軽減することができる。
【００３３】
尚、本実施の形態では、塗布操作時の塗布段ムラ発生のモニタリングで説明したが、これに限定するものではなく、塗布機１４の土台基礎の設計のためのデータ採取や他の目的にも使用することができる。塗布機１４の土台基礎３０の設計のためのデータ採取に使用した場合には、振動と塗布段ムラの発生との関係の正確なデータを得ることができるので、塗布機１４の土台基礎３０の設計において過剰設備投資にならないようにすることができる。
【００３４】
また、本実施例ではウエブの走行方向に発生する塗布段ムラで説明したが、これに限定するものではなく、塗布ムラ全般について適用することができる。
【００３５】
【実施例】
図１に示した塗布装置を使用し、連続走行するウエブに表１の塗布条件で塗布を行った。
【００３６】
【表１】
0004296589.tif 000002
そして、塗布機に発生する振動と塗布段ムラ故障との関係のトリパタイト図から、９Hz未満の低周波域では振動を振幅で規定すると共に、許容基準値を０．７μｍ以下とした。また、９Hz〜１００Hzの高周波域では振動を加速度で規定すると共に、許容基準値が０．２ｇａｌになるように許容基準線を引いた。これにより、塗布操作時における塗布段ムラの発生を精度良くモニタリングすることができた。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る塗布方法及び装置によれば、塗布機の振動による塗布ムラの発生を精度良く監視することができると共に、塗布機の土台基礎の設計において過剰設備投資にならないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の全体構成図
【図２】エクストルージョン型の塗布装置の塗布を説明する説明図
【図３】夜間定常時における塗布機のＸ軸方向の振動を示したトリパタイト図
【図４】夜間定常時における塗布機のＹ軸方向の振動を示したトリパタイト図
【図５】夜間定常時における塗布機のＺ軸方向の振動を示したトリパタイト図
【図６】車両走行時における塗布機のＸ軸方向の振動を示したトリパタイト図
【図７】車両走行時における塗布機のＹ軸方向の振動を示したトリパタイト図
【図８】車両走行時における塗布機のＺ軸方向の振動を示したトリパタイト図
【符号の説明】
１０…塗布装置、１２…ウエブ、１４…塗布機、１６…モニタリング機構、１８…塗布ヘッド、２０…移動台、２２…コーティングローラ、２４…ポケット部、２６…リップ先端、２８…スリット、３０…土台基礎、３２…ベース板、３４…レール、３６…ボールネジ、３８…位置決めダイヤル、４０…支柱、４２…軸受、４４…振動検出器（加速度センサー）、４６…コンピュータ、４８…アンプ、５０…キーボード、５２…プロット線、５４…許容基準線、５５…プリンタ、５６…スピーカ
【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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【図７】
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【図８】
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