(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状材料を蓄積するための容器と、
前記容器に設けられた液状材料の排出口と、
前記排出口にフィルム基材を搬送するコータロールと、
前記容器内の前記液状材料の液面が所定のレベル以上であるときに第１の信号を出力し、該液状材料の液面が該所定のレベルより小さいときに第２の信号を出力する液面センサと、
前記液面センサからの信号が前記第１の信号から前記第２の信号に切り替わった時点からの時間設定を行う第１のタイマと、
前記第１のタイマによる計時結果に基づいて、前記所定のレベルの下方に設定された下限レベルを検知する下限レベル検知手段と、
前記下限レベル検知手段の検知結果に基づいて、前記液状材料の供給を開始する供給開始手段と、
前記液面センサからの信号が前記第２の信号から前記第１の信号に切り替わった時点からの時間設定を行う第２のタイマと、
前記第２のタイマによる計時結果に基づいて、前記所定のレベルの上方に設定された上限レベルを検知する上限レベル検知手段と、
前記上限レベル検知手段の検知結果に基づいて、前記液状材料の供給を停止する供給停止手段と、
前記液面センサからの信号が前記第１の信号から前記第２の信号に切り替わった時点からの前記第１のタイマより長めの時間設定を行う第３のタイマと、
前記液面センサからの信号が前記第２の信号から前記第１の信号に切り替わったことに基づき、前記第３のタイマをリセットする第１のリセット手段と、
前記第３のタイマによる計時結果に基づいて、前記下限レベルより下方の下々限レベルを検知する下々限レベル検知手段と、
前記下々限レベル検知手段の検知結果に基づいて、下々限警報発令を行う下々限警報発令手段と、
前記液面センサからの信号が前記第２の信号から前記第１の信号に切り替わった時点からの前記第２のタイマより長めの時間設定を行う第４のタイマと、
前記液面センサからの信号が前記第１の信号から前記第２の信号に切り替わったことに基づき、前記第４のタイマをリセットする第２のリセット手段と、
前記第４のタイマによる計時結果に基づいて、前記上限レベルより上方の上々限レベルを検知する上々限レベル検知手段と、
前記上々限レベル検知手段の検知結果に基づいて、上々限警報発令を行う上々限警報発令手段と、
を備えることを特徴とする液状材料塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液面検知装置に関し、特に、複数の液面レベルを１台のセンサで検知して液面レベルを管理する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液面管理システムでは、液面の上限を検知する上限センサ、液面の下限を検知する下限センサ、液面の上々限を検知する上々限センサおよび液面の下々限を検知する下々限センサからなる４台のセンサをタンクまたは容器内に設置して、液面の位置を管理していた。
【０００３】
図３は、従来の液面管理方法を説明する図である。図３において、コータダム２１には液状材料２２が溜められ、コータロール２４により搬送されるフィルム２５に厚み調整ロール２３を介して液状材料２２を塗布することにより、液状材料付きフィルム２６が製造される。ここで、液状材料２２がフィルム２５に塗布されると、コータダム２１に溜められている液状材料２２が減少し、液状材料２２の液面が下々限を下回ると、液状材料２２をフィルム２５に塗布できなくなる。
【０００４】
このため、液状材料２２がなくなりそうになると、液状材料２２をコータダム２１に補給することにより、液状材料２２をフィルム２５に塗布できなくなることを防止する。この時、液状材料２２の補給量が多すぎて、液状材料２２の液面が上々限を上回ると、液状材料２２がコータダム２１から溢れる。
【０００５】
このため、上限、下限、上々限および下々限を検知するための４台の液面センサをコータダム２１に設置し、コータダム２１に溜められている液状材料２２の量を常に監視する。そして、コータダム２１に溜められている液状材料２２の液面が液面管理範囲内に常に収まるように、コータダム２１への液状材料２２の補給量を調節する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、４台の液面センサをタンクまたは容器内に設置する方法では、タンクや容器が小さいと４台の液面センサを設置できないため、大型のタンクまたは容器にしか適用できないという問題があった。
【０００７】
また、液面センサとして、防爆仕様などの特別のセンサを使用する場合、液面センサの単価が高額となることから、４台の液面センサを用いると、コスト的に高くなるという問題もあった。
【０００８】
さらに、液面の検知位置を変更する場合、タンクまたは容器内に固定されている液面センサを一旦取り外し、液面センサの取り付け位置を変更する必要があるため、手間がかかるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、１台のセンサを設けるだけで、複数の液面レベルの検知を行うことが可能な液面検知装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の発明によれば、液状材料を蓄積するための容器と、前記容器に設けられた液状材料の排出口と、前記排出口にフィルム基材を搬送するコータロールと、前記容器内の前記液状材料の液面が所定のレベル以上であるときに第１の信号を出力し、該液状材料の液面が該所定のレベルより小さいときに第２の信号を出力する液面センサと、前記液面センサからの信号が前記第１の信号から前記第２の信号に切り替わった時点からの時間設定を行う第１のタイマと、前記第１のタイマによる計時結果に基づいて、前記所定のレベルの下方に設定された下限レベルを検知する下限レベル検知手段と、前記下限レベル検知手段の検知結果に基づいて、前記液状材料の供給を開始する供給開始手段と、前記液面センサからの信号が前記第２の信号から前記第１の信号に切り替わった時点からの時間設定を行う第２のタイマと、前記第２のタイマによる計時結果に基づいて、前記所定のレベルの上方に設定された上限レベルを検知する上限レベル検知手段と、前記上限レベル検知手段の検知結果に基づいて、前記液状材料の供給を停止する供給停止手段と、前記液面センサからの信号が前記第１の信号から前記第２の信号に切り替わった時点からの前記第１のタイマより長めの時間設定を行う第３のタイマと、前記液面センサからの信号が前記第２の信号から前記第１の信号に切り替わったことに基づき、前記第３のタイマをリセットする第１のリセット手段と、前記第３のタイマによる計時結果に基づいて、前記下限レベルより下方の下々限レベルを検知する下々限レベル検知手段と、前記下々限レベル検知手段の検知結果に基づいて、下々限警報発令を行う下々限警報発令手段と、前記液面センサからの信号が前記第２の信号から前記第１の信号に切り替わった時点からの前記第２のタイマより長めの時間設定を行う第４のタイマと、前記液面センサからの信号が前記第１の信号から前記第２の信号に切り替わったことに基づき、前記第４のタイマをリセットする第２のリセット手段と、前記第４のタイマによる計時結果に基づいて、前記上限レベルより上方の上々限レベルを検知する上々限レベル検知手段と、前記上々限レベル検知手段の検知結果に基づいて、上々限警報発令を行う上々限警報発令手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、タンクまたは容器内に液面センサを１台設置するだけで、複数の液面レベルを検知することが可能となり、複数の液面レベルを検知するために、複数の液面センサを設置する必要がなくなることから、省スペース化が可能となるとともに、小型容器内の複数の液面レベルを容易に検知することが可能となる。
【００１２】
また、計時手段における設定時間を変えるだけで、液面レベルの検知位置を変更することが可能となることから、ハードウェアの変更を伴うことなく、ソフトウェアを変更するだけで、液面レベルの検知位置を容易に変更することが可能となる。
【００１４】
さらに、容器内の液体が溢れたり、足りなくなったりする前に、容器内の液体量が液面管理範囲にあるかどうかを検知することが可能となり、容器内の液体量を液面管理範囲に収めることが可能となる。
【００１６】
これにより、容器内の液体の消費量に応じて、容器内の液体量を液面管理範囲に自動的に管理することが可能となるとともに、液面の昇降範囲を容易に変更することが可能となり、液体材料の品質管理を適正に行うことが可能となる。
【００１８】
これにより、液面レベルを感知するセンサーを容器内に１つ設置するだけで、液体材料の満杯状態や渇水状態を検知することが可能となる。
【００２０】
これにより、容器内の液体材料が満杯状態や渇水状態になった時に、警報を発令し、作業員の注意を喚起することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わる液面検知装置について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係わる液面検知装置が適用される液状材料塗布装置の構成例を示す斜視図である。図１において、コータダム１には液状材料２が溜められるとともに、液面センサ４が設置されている。ここで、液面センサ４は、その接点が液状材料２の液面管理範囲内（上限と下限との間）に来るように設置される。また、コータダム１の液状材料２の排出口には、コータロール３が設置され、コータロール３の回転に伴ってフィルム５がコータダム１の液状材料２の排出口に搬送される。そして、コータダム１に溜められている液状材料２がコータロール３を介してフィルム５に塗布され、液状材料付きフィルム６が製造される。
【００２３】
なお、液状材料２は、例えば、接着剤や塗装剤などである。また、液面センサ４は、例えば、防爆仕様の静電容量センサなどである。
【００２４】
また、液状材料塗布装置には、液状材料供給機構が設けられ、この液状材料供給機構には、液状材料タンク１１、ポンプ１２、フィルタ１３、調整弁１４、１５、１８、遮断弁１６、供給ホース１７およびリターンホース１９が設けられている。
【００２５】
ここで、コータダム１に液状材料２を供給する場合、ポンプ１２を動作させて、遮断弁１６を開く。すると、液状材料タンク１１に溜められている液状材料２は、ポンプ１２で吸い上げられ、フィルタ１３で濾過された後、調整弁１４、１５および遮断弁１６を介して、供給ホース１７からコータダム１に排出される。
【００２６】
一方、コータダム１への液状材料２の供給を停止する場合、ポンプ１２を動作させた状態で、遮断弁１６を閉じる。すると、ポンプ１２で吸い上げられた液状材料２は、フィルタ１３で濾過された後、調整弁１４、１８を介して、リターンホース１９から液状材料タンク１１に戻される。
【００２７】
ここで、調整弁１４、１５、１８を調整することにより、液状材料２のコータダム１への供給量および液状材料タンク１１への戻り量を調節することができる。
【００２８】
図２は、本発明の一実施形態に係わる液面管理方法を示すタイムチャートである。なお、図２の液面管理方法では、１台の液面センサ４を用いて、上限、下限、上々限および下々限を４つの液面レベルを検知するため、上限タイマ、下限タイマ、上々限タイマおよび下々限タイマの４つのタイマが用いられる。ここで、上々限は液状材料２がコータダム１から溢れる液面レベル、下々限は液状材料２をフィルム５に塗れない液面レベル、上限は上々限からマージンを見込んだ液面レベル、下限は下々限からマージンを見込んだ液面レベルである。
【００２９】
また、下限タイマの設定時間Ｔ１は、液面センサ４がオフした時点から液面レベルが下限に達するまでの時間、上限タイマの設定時間Ｔ２は、液面センサ４がオンした時点から液面レベルが上限に達するまでの時間、下々限タイマの設定時間Ｔ３は、液面センサ４がオフした時点から液面レベルが下々限に達するまでの時間、上々限タイマの設定時間Ｔ４は、液面センサ４がオンした時点から液面レベルが上々限に達するまでの時間に設定する。
【００３０】
また、図２の液面管理方法では、液面センサ４の監視を行うための監視タイマも設けられ、この監視タイマの設定時間をＴ５とする。
【００３１】
図２において、まず、図１のバルブ（遮断弁）１６が閉の状態で、液状材料２の液面レベルが上限の状態から（Ｓ０）、フィルム５を搬送させると、液状材料２がフィルム５に塗布され、液状材料２の液面が徐々に下降していく。
【００３２】
そして、液状材料２の液面が液面センサ４の接点に達すると、液面センサ４はオンからオフに切り替わるとともに、下限タイマおよび下々限タイマがオンする（Ｓ１）。
【００３３】
その後、フィルム５の搬送に伴って液状材料２の液面がさらに下降していき、下限タイマの設定時間Ｔ１がタイムアップすると、バルブ１６が開き、液状材料タンク１１に溜められている液状材料２が供給ホース１７を介してコータダム１に供給される（Ｓ２）。ここで、下限タイマの設定時間Ｔ１は、液面センサ４がオフした時点から液面レベルが下限に達するまでの時間に設定されているので、液状材料２の液面レベルが下限に丁度達した時点で、液状材料２をコータダム１に補給することができる。
【００３４】
Ｓ２において液状材料２の供給が開始されると、液状材料２の液面は下降から上昇に転じる。そして、液状材料２の液面が液面センサ４の接点に達すると、液面センサ４はオフからオンに切り替わるとともに、上限タイマおよび上々限タイマがオンする（Ｓ３）。さらに、下々限タイマの設定時間Ｔ３以内に、液面センサ４はオフからオンに切り替わると、下々限タイマはリセットされる。
【００３５】
一方、バルブ１６の故障、液状材料タンク１１内の液状材料２の不足、あるいは、コータダム１からの供給ホース１７の脱落などにより、液状材料２がコータダム１に供給されないままでいると、Ｓ２以降も液状材料２の液面は下降し続ける。このため、Ｓ３において液面センサ４はオフからオンに切り替わらず、下々限タイマはリセットされない。そして、下々限タイマの設定時間Ｔ３がタイムアップすると、下々限警報が発令される。これにより、作業員は、液状材料２がコータダム１に供給されていないことを認識することができる。
【００３６】
次に、Ｓ２の液状材料２の供給開始に伴って液状材料２の液面が上昇していき、上限タイマの設定時間Ｔ２がタイムアップすると、バルブ１６が閉じ、コータダム１への液状材料２の供給が停止される（Ｓ４）。ここで、上限タイマの設定時間Ｔ２は、液面センサ４がオンした時点から液面レベルが上限に達するまでの時間に設定されているので、液状材料２の液面レベルが上限に丁度達した時点で、液状材料２のコータダム１への供給を停止することができる。
【００３７】
液状材料２のコータダム１への供給を停止すると、液状材料２の液面は上昇から下降に転じる。そして、液状材料２の液面が液面センサ４の接点に達すると、液面センサ４はオンからオフに切り替わるとともに、下限タイマおよび下々限タイマがオンする（Ｓ５）。さらに、上々限タイマの設定時間Ｔ４以内に、液面センサ４はオンからオフに切り替わると、上々限タイマはリセットされる。
【００３８】
一方、バルブ１６の故障などにより、コータダム１への液状材料２の供給が停止しないと、Ｓ４以降も液状材料２の液面は上昇し続ける。このため、Ｓ５において液面センサ４はオンからオフに切り替わらず、上々限タイマはリセットされない。そして、上々限タイマの設定時間Ｔ４がタイムアップすると、上々限警報が発令される。これにより、作業員は、コータダム１への液状材料２の供給が停止しないことを認識することができる。
【００３９】
以下、同様の動作を繰り返す（Ｓ６、Ｓ７、・・）。
【００４０】
なお、タイマの設定時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、液状材料２をフィルム５に塗布した際の液状材料２の消費量、コータダム１の容量、および液面センサ４の接点の位置などから決定することができる。
【００４１】
また、監視スイッチをオンすることにより、監視タイマをオンさせ、設定時間Ｔ５以内に液面センサ４の切り替えが行われない場合は、センサ異常警報発令を発することもできる。これにより、作業員は、液面センサ４の異常を認識することができる。
【００４２】
このように、図２の液面管理方法では、液面センサ４による液面の検知位置を基準として、タイマの設定時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４から液面の検知位置を求めることにより、１台の液面センサ４を用いて複数の液面レベルを検知することが可能となる。
【００４３】
また、タイマの設定時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を変えるだけで、液面の検知位置を自由に変更することが可能となり、タイマの設定時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を設定するソフトウェアを変えるだけで済むことから、液面の検知位置の変更が容易になる。
【００４４】
さらに、タイマの設定時間Ｔ１、Ｔ２を変えるだけで、コータダム１への液状材料２の供給開始時点や供給終了時点を自由に調節することが可能となることから、液面の昇降範囲を自由に調節することができる。このため、液面の上限に近いところのみの液状材料２をフィルム５に塗布したり、液面の下限に近いところのみ液状材料２をフィルム５に塗布したりすることができ、例えば、液状材料２の粘度やフィラー量などが液面の上限と下限とで異なる場合は、液面の最適な位置を選択して液状材料２をフィルム５に塗布することができ、液状材料付きフィルム６の品質管理を適正に行うことが可能となる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１台のセンサを設けるだけで、複数の液面レベルの検知を行うことが可能となるとともに、液面レベルの検知位置を容易に変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる液面検知装置が適用される液状材料塗布装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係わる液面管理方法を示すタイムチャートである。
【図３】従来の液面管理方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  コータダム
２  液状材料
３  コータロール
４  液面センサ
５  フィルム
６  液状材料付きフィルム
１１  液状材料タンク
１２  ポンプ
１３  フィルタ
１４、１５、１８  調整弁
１６  遮断弁
１７  供給ホース
１９  リターンホース
【図１】
0003734690.tif 000002
【図２】
0003734690.tif 000003
【図３】
0003734690.tif 000004