(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態の間欠塗工装置について図面に基づいて説明する。
【0010】
実施形態1の間欠塗工装置10について
図1〜
図4に基づいて説明する。
【0011】
本実施形態の間欠塗工装置10は、布帛、フィルム、金属箔、金属網などの長尺状のウエブWの上面に塗工液を間欠塗工する。本明細書では、
図2に示すようにウエブWへ塗工液を塗工した部分を「塗工区間」と呼び、塗工液を塗工しなかった部分を「未塗工区間」と呼び、隣接する一組の塗工区間の長さと未塗工区間の長さとを併せて「パターン長」と呼ぶ。
【0012】
(1)間欠塗工装置10の構造
間欠塗工装置10の構造について
図1と
図2に基づいて説明する。
【0013】
ウエブWがバックアップロール12を通り、ガイドロール14を経て、不図示の熱処理装置などに送られる。バックアップロール12は、モータ16によって回転し、ウエブWを所定の走行速度Vで走行させる。モータ16には、モータ16の回転速度を測定するエンコーダ26が取り付けられている。
【0014】
バックアップロール12の側方には、ダイ18が配されている。ダイ18の内部には液溜め部20が設けられ、ダイ18は、液溜め部20からつながっているスリット状の吐出口22から塗工液をウエブWの幅方向に吐出して塗工する。ダイ18の液溜め部20には、不図示の塗工タンクからバルブ24を経て塗工液が供給され、バルブ24の開閉によってウエブWに塗工区間と未塗工区間が交互に形成される。
図2に示すようにバルブ24が開状態のときには塗工液がウエブWへ塗工されて塗工区間が形成され、閉状態のときにはウエブWへ塗工液が塗工されないので未塗工区間が形成される。
【0015】
(2)間欠塗工装置10の電気的構成
次に、間欠塗工装置10の電気的構成について
図3のブロック図に基づいて説明する。
【0016】
間欠塗工装置10を制御する制御部28には、モータ16、エンコーダ26、第1カウンタ30、第2カウンタ32が接続されている。制御部28、第1カウンタ30、第2カウンタ32によって間欠塗工を行う塗工制御部が構成されている。
【0017】
エンコーダ26は、モータ16の回転速度を計測し、その回転速度に基づいて制御部28へパルス信号を出力する。パルス信号に含まれる単位時間当たりのパルス数は、モータ16の回転速度、すなわちウエブWの走行速度Vに比例する。
【0018】
制御部28は、エンコーダ26からのパルス信号のパルス数に基づいてH又はLの基準信号を第1カウンタ30と第2カウンタ32に出力する。また、制御部28は、第1カウンタ30と第2カウンタ32にそれぞれパルス信号を出力する。この出力するパルス信号は、エンコーダ26のパルス信号をそのまま出力する。
【0019】
第1カウンタ30は、基準信号とパルス信号のパルス数に基づいてバルブ24の開閉を行う。なお、第1カウンタ30は、第2カウンタ32がバルブ24の開閉動作をしている間は、パルス信号のパルス数のカウントのみ行い、バルブ24の開閉動作を行わない。
【0020】
第2カウンタ32は、基準信号とパルス信号のパルス数に基づいてバルブ24の開閉を行う。なお、第2カウンタ32は、第1カウンタ30がバルブ24の開閉動作をしている間は、パルス信号のパルス数のカウントのみ行い、バルブ24の開閉動作を行わない。
【0021】
(3)間欠塗工装置10の制御方法
次に、間欠塗工装置10の制御方法について
図4のタイミングチャートに基づいて説明する。
【0022】
(3−1)制御部28
まず、制御部28は、第1カウンタ30と第2カウンタ32にHの基準信号(すなわち、第1基準信号)を出力する。以下、この時点を「開始時点」という。1回目の開始時点で制御部28がHの基準信号を出力するときは、第1カウンタ30が第2カウンタ32より先にバルブ24の開閉動作をするように設定しておく。
【0023】
次に、制御部28は、1回目の開始時点からパルス数のカウントを開始し、このカウント数が終了パルス数Aに到達すると基準信号をHからLに変化させる(すなわち、第1基準信号を出力を停止する)。
【0024】
次に、制御部28は、1回目の開始時点からパルス数をカウントし続け、このカウント数がパターン長パルス数Bに到達すると基準信号をLからHに変化させる(すなわち、第2基準信号を出力する)。この時点が2回目の開始時点となる。「パターン長パルス数B」とは、ウエブWが走行速度Vでパターン長Lを走行するときに出力されるエンコーダ26からのパルス数を意味し、0<終了パルス数A<パターン長パルス数Bである。
【0025】
次に、制御部28は、2回目の開始時点からパルス数のカウントを開始し、このカウント数が終了パルス数Aに到達すると基準信号をHからLに変化させる(すなわち、第2基準信号を出力を停止する)。
【0026】
次に、制御部28は、2回目の開始時点からパルス数をカウントし続け、このカウント数がパターン長パルス数Bに到達すると基準信号をLからHに変化させる(すなわち、第1基準信号を出力する)。この時点が3回目の開始時点である。
【0027】
以下、同様にして、制御部28は、各開始時点で基準信号をLからHに変化させると共にパルス数のカウントを開始し、このカウント数が終了パルス数Aに到達すると基準信号をHからLに変化させ、このカウント数がパターン長パルス数Bに到達すると基準信号をLからHに変化させる。すなわち、制御部28は、パターン長パルス数Bに対応したパルス数がカウントされる毎に第1基準信号と第2基準信号を交互に出力する。
【0028】
(3−2)第1カウンタ30と第2カウンタ32
まず、第1カウンタ30は、1回目のHの基準信号(すなわち、第1基準信号である)が入力したとき(1回目の開始時点)から、パルス信号のパルス数のカウントを開始する。
【0029】
次に、第1カウンタ30は、このカウント数が遅延パルス数Cに到達すると、バルブ24を閉状態から開状態に制御する。これにより、走行速度Vで走行しているウエブWに塗工が開始される。なお、遅延パルス数Cについては、後から説明する。
【0030】
次に、第1カウンタ30は、バルブ24を開状態にした時点からのパルスのカウント数が塗工パルス数Dに到達するとバルブ24を閉状態にする。「塗工パルス数D」とは、ウエブWが走行速度Vで塗工区間の長さを走行するときに出力されるパルス数を意味し、0<塗工パルス数D<パターン長パルス数Bである。これにより、正確な長さの塗工区間がウエブWに形成される。また、ウエブWには、この閉状態にした時点から塗工が終了し、1回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0031】
次に、第2カウンタ32は、2回目のHの基準信号(すなわち、第2基準信号である)が入力したとき(2回目の開始時点)からパルス数のカウントを開始する。
【0032】
次に、第2カウンタ32は、このカウント数が遅延パルス数Cに到達すると、バルブ24を閉状態から開状態にする。これにより1回目の未塗工区間が終了し、2回目の塗工区間の形成が始まる。なお、
図4に示すように、遅延パルス数Cに基づく遅延時間は、第1カウンタ30と第2カウンタ32の動作が確実になるようにするための動作時間に加えて、第1カウンタ30によってバルブ24が閉状態になった後に、第2カウンタ32によってバルブ24を開状態に制御できるまでの時間に対応したパルス数に設定する。さらに、未塗工区間の長さは(L−M)である。
【0033】
次に、第2カウンタ32は、バルブ24を開状態にした時点からのパルスのカウント数が、塗工パルス数Dに到達するとバルブ24を閉状態にする。これにより2回目の塗工区間の形成が終了し、2回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0034】
次に、第1カウンタ30は、3回目のHの基準信号(すなわち、2回目の第1基準信号である)が入力したとき(3回目の開始時点)からパルス数のカウントを開始する。
【0035】
次に、第1カウンタ30は、このカウント数が遅延パルス数Cに到達すると、バルブ24を閉状態から開状態にする。これにより2回目の未塗工区間の形成が終了し、3回目の塗工区間の形成が始まる。
【0036】
次に、第1カウンタ30は、バルブ24を開状態にした時点からのパルスのカウント数が、塗工パルス数Dに到達するとバルブ24を閉状態にする。これにより3回目の塗工区間の形成が終了し、3回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0037】
次に、第2カウンタ32は、4回目のHの基準信号(すなわち、2回目の第2基準信号である)が入力したとき(4回目の開始時点)からパルス数のカウントを開始する。
【0038】
次に、第2カウンタ32は、このカウント数が遅延パルス数Cに到達すると、バルブ24を閉状態から開状態にする。これにより3回目の未塗工区間の形成が終了し、4回目の塗工区間の形成が始まる。
【0039】
次に、第2カウンタ32は、バルブ24を開状態にした時点からのパルスのカウント数が、塗工パルス数Dに到達するとバルブ24を閉状態にする。これにより4回目の塗工区間の形成が終了し、4回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0040】
以下同様にして、第1カウンタ30と第2カウンタ32によって交互にバルブ24を開閉させ、パターン長を維持しつつ塗工区間と未塗工区間をウエブWに形成する。
【0041】
(4)効果
上記実施形態の間欠塗工装置10であると、モータ16の回転速度に比例したパルス信号のパルス数によって塗工区間と未塗工区間とが形成されるため、それらの長さが正確に形成される。
【0042】
(5)変更例
上記実施形態1の変更例について説明する。
【0043】
上記実施形態1では、パターン長は毎回同じであったが、変更例としては、毎回異なるパターン長にすることもできる。この場合には、制御部28と第1カウンタ30と第2カウンタ32は、その異なるパターン長に対応したパターン長パルス数と塗工パルス数を記憶しておく。
【0044】
また、上記実施形態1では、第1カウンタ30がカウントする遅延パルス数Cと第2カウンタ32がカウントする遅延パルス数Cとが同じであったが、第1カウンタ30の遅延パルス数(第1遅延パルス数C1)と第2カウンタ32の遅延パルス数(第2遅延パルス数C2)をそれぞれ異なる値にしてもよい。
【0045】
また、上記実施形態1では、第1カウンタ30がカウントする塗工パルス数Dと第2カウンタ32がカウントする塗工パルス数Dとが同じであったが、第1カウンタ30の塗工パルス数(第1塗工パルス数D1)と第2カウンタ32の塗工パルス数(第2塗工パルス数D2)をそれぞれ異なる値にすれば、塗工区間と未塗工区間の長さを交互に変化させることができる。
【0046】
また、特許文献2に示すように、間欠塗工装置10にバルブ24が閉状態のときに塗工液を塗工タンクに循環させるための循環バルブを設け、塗工タンクに塗工液を循環させてもよい。このときには、循環バルブの動作時間を確保するために上記実施形態の遅延時間(遅延パルス数)にこの動作時間を加える。
【0047】
実施形態2の間欠塗工装置100について
図5〜
図8に基づいて説明する。本実施形態ではウエブWの両面に塗工液を間欠塗工する。
【0048】
(1)間欠塗工装置100の構造
間欠塗工装置100の構造について
図2に基づいて説明する。
【0049】
実施形態1と同様にバックアップロール112によってウエブWが走行速度Vで走行する。バックアップロール112はモータ116によって回転し、モータ116にはエンコーダ126が取り付けられている。
【0050】
第1ダイである上ダイ118は、バックアップロール112の側方に配され、ウエブWの上面に間欠塗工する。上ダイ118には、液溜め部120が形成され、スリット状の吐出口122から塗工液をウエブWの幅方向に吐出する。また、上ダイ118には第1バルブである上バルブ124が設けられ、この上バルブ124の開閉によってウエブWの上面に間欠塗工を行う。上バルブ124は、第1カウンタ130と第2カウンタ132によって開閉動作が行われる。
【0051】
第2ダイである下ダイ134は、バックアップロール112と上ダイ118、ガイドロール114の下流側の走行路の下方に配され、ウエブWの下面に間欠塗工する。下ダイ134には、液溜め部136が形成され、スリット状の吐出口138から塗工液をウエブWの幅方向に吐出する。また、下ダイ134には第2バルブである下バルブ140が設けられ、この下バルブ140の開閉によってウエブWの下面に間欠塗工を行う。下バルブ140は、第3カウンタ142と第4カウンタ144によって開閉動作が行われる。
【0052】
これによって、
図6に示すように、間欠塗工装置100は、ウエブWの上面と下面にそれぞれ塗工区間と未塗工区間を交互に形成する。
【0053】
(2)間欠塗工装置100の電気的構成
間欠塗工装置100の電気的構成について
図7のブロック図に基づいて説明する。
【0054】
間欠塗工装置100の制御部128には、エンコーダ126、モータ116、第1カウンタ130、第2カウンタ132、第3カウンタ142、第4カウンタ144が接続されている。第1カウンタ130と第2カウンタ132によって上バルブ124が開閉され、第3カウンタ142と第4カウンタ144によって下バルブ140が開閉される。
【0055】
(3)間欠塗工装置100の制御方法
次に、間欠塗工装置100の制御方法について
図8のタイミングチャートに基づいて説明する。このタイミングチャートにおいて、エンコーダ126からのパルス信号、制御部128からの基準信号、第1カウンタ130、第2カウンタ132、上バルブ124は、実施形態1のエンコーダ26からのパルス信号、制御部28からの基準信号、第1カウンタ30、第2カウンタ32、バルブ24と同様の信号及び動作である。そのため、これらの説明は省略し、本実施形態の特徴であるウエブWの下面を塗工する第3カウンタ142、第4カウンタ144について説明する。なお、パターン長は、ウエブWの上面と下面と同じ長さである。また、実施形態1の「遅延パルス数C」は、本実施形態では「上遅延パルス数Cu」と呼ぶ。
【0056】
まず、第3カウンタ142は、1回目のHの基準信号(すなわち、第1基準信号である)が入力したとき(1回目の開始時点)から、パルス信号のパルス数のカウントを開始する。
【0057】
次に、第3カウンタ142は、このカウント数が下遅延パルス数Cdに到達すると、バルブ24を閉状態から開状態に制御する。これにより、走行速度Vで走行しているウエブWの下面に塗工が開始される。なお、下遅延パルス数Cdについては、後から詳しく説明する。
【0058】
次に、第3カウンタ142は、バルブ24を開状態にした時点からのパルスのカウント数が、塗工パルス数Dに到達すると下バルブ140を閉状態にする。これにより、正確な長さの塗工区間がウエブWの下面に形成される。また、ウエブWには、この閉状態にした時点から塗工が終了し、1回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0059】
次に、第4カウンタ144は、2回目のHの基準信号(すなわち、第2基準信号である)が入力したとき(2回目の開始時点)からパルス数のカウントを開始する。
【0060】
次に、第4カウンタ144は、このカウント数が下遅延パルス数Cdに到達すると、下バルブ140を閉状態から開状態にする。これにより1回目の未塗工区間の形成が終了し、2回目の塗工区間の形成が始まる。なお、
図8に示すように、下遅延パルス数Cdは、上ダイ118から下ダイ134までの走行時間と、第3カウンタ142と第4カウンタ144の動作が確実になるようにするための動作時間と、第3カウンタ142によって下バルブ140が閉状態になった後に、第4カウンタ144によって下バルブ140が開状態に制御できる時間に対応したパルス数に設定する。さらに、未塗工区間の長さは(L−M)である。
【0061】
次に、第4カウンタ144は、下バルブ140を開状態にした時点からのパルスのカウント数が塗工パルス数Dに到達すると下バルブ140を閉状態にする。これにより2回目の塗工区間の形成が終了し、2回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0062】
次に、第3カウンタ142は、3回目のHの基準信号(すなわち、2回目の第1基準信号である)が入力したとき(3回目の開始時点)からパルス数のカウントを開始する。
【0063】
次に、第3カウンタ142は、このカウント数が下遅延パルス数Cdに到達すると、下バルブ140を閉状態から開状態にする。これにより2回目の未塗工区間の形成が終了し、3回目の塗工区間の形成が始まる。
【0064】
次に、第3カウンタ142は、下バルブ140を開状態にした時点からのパルスのカウント数が、塗工パルス数Dに到達すると下バルブ140を閉状態にする。これにより3回目の塗工区間の形成が終了し、3回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0065】
次に、第4カウンタ144は、4回目のHの基準信号(すなわち、2回目の第2基準信号である)が入力したとき(4回目の開始時点)からパルス数のカウントを開始する。
【0066】
次に、第4カウンタ144は、このカウント数が下遅延パルス数Cdに到達すると、下バルブ140を閉状態から開状態にする。これにより3回目の未塗工区間の形成が終了し、4回目の塗工区間の形成が始まる。
【0067】
次に、第4カウンタ144は、下バルブ140を開状態にした時点からのパルスのカウント数が、塗工パルス数Dに到達すると下バルブ140を閉状態にする。これにより4回目の塗工区間の形成が終了し、4回目の未塗工区間の形成が始まる。
【0068】
以下同様にして、第3カウンタ142と第4カウンタ144によって交互に下バルブ140を開閉させ、パターン長を維持しつつ塗工区間と未塗工区間をウエブWの下面に形成する。
【0069】
(4)効果
本実施形態であると、パターン長は上面の塗工区間と未塗工区間と同じタイミングでウエブWに形成され、上面の塗工区間と下面の塗工区間とを正確に合わせることができる。
【0070】
(5)変更例
上記実施形態2の変更例について説明する。
【0071】
ウエブWの上面の上塗工区間と下面の下塗工区間とを
図9のようにずらせたい場合には、下面の塗工パルスDを、上面の塗工パルスDと異なるように設定すればよい。但し、パターン長は、上下面共に同じ長さに設定しておく。
【0072】
また、両面間欠塗工装置100としては、
図10に示すように、ガイドロール114の下流側にウエブWに間欠塗工する上ダイ118と下ダイ134を配置してもよい。
【0073】
また、上記実施形態2では、第1カウンタ130、第2カウンタ132、第3カウンタ142、第4カウンタ144がカウントする塗工パルス数Dが全て同じであったが、第1カウンタ30の塗工パルス数(第1塗工パルス数D1)、第2カウンタ32の塗工パルス数(第2塗工パルス数D2)、第3カウンタ142の塗工パルス数(第3塗工パルス数D3)、第4カウンタ144の塗工パルス数(第4塗工パルス数D4)をそれぞれ異なる値にすれば、ウエブWの上下面の塗工区間と未塗工区間の長さをそれぞれ交互に変化させることができる。
【0074】
また、上記実施形態2では、第3カウンタ142、第4カウンタ144がカウントする下遅延パルス数Cdが全て同じであったが、第3カウンタ142の下遅延パルス数(第3遅延パルス数)、第4カウンタ144の下遅延パルス数(第4遅延パルス数)をそれぞれ異なる値にしてもよい。
【0075】
上記各実施形態の変更例について説明する。
【0076】
(1)変更例1
上記実施形態1では、バルブで塗工液を間欠的に送って間欠塗工を行っていたが、これに代えて、ダイ18を第1移動手段(例えば、エアーシリンダやモータ)で移動させ、ダイ18の先端がウエブWに近接したとき塗工が行われて塗工区間を形成し、離間したとき塗工が行われず未塗工区間を形成するようにしてもよい。
【0077】
また、ダイ118も第2移動手段(例えば、エアーシリンダやモータ)で移動させて間欠塗工を行ってもよい。
【0078】
(2)変更例2
上記実施形態1ではウエブWの上面のみ間欠塗工を行い、実施形態2では両面に間欠塗工を行う場合について説明した。しかし、これに代えて、ウエブWの上面に2層の塗工区間を形成する多層塗工区間の間欠塗工を行ってもよい。
【0079】
この変更例2では、
図11に示すように、第1ダイであるダイ118の下流側に、第3ダイであるダイ148と第3間欠部であるバルブ146を設置し、第5カウンタと第6カウンタを追加で設ける。
【0081】
第5カウンタは、第3間欠部を制御するものであり、(1)第1基準信号が入力した開始時点からパルス数をカウントして、(2)このカウント数が第5遅延パルス数に到達すると第3間欠部に塗工開始を指示して2層目の塗工区間を形成し始め、(3)この塗工開始になった時点からパルス数をカウントして、(4)このカウント数が第5塗工パルス数に到達すると第3間欠部に塗工終了を指示して2層目の塗工区間の形成を終了する。
【0082】
第6カウンタは、第3間欠部を制御するものであり、(1)第2基準信号が入力した開始時点からパルス数をカウントして、(2)このカウント数が第4遅延パルス数に到達すると第3間欠部に塗工開始を指示して2層目の塗工区間を形成し始め、(3)この塗工開始になった時点からパルス数をカウントして、(4)このカウント数が第6塗工パルス数に到達すると第3間欠部に塗工終了を指示して2層目の塗工区間の形成を終了する。
【0083】
また、この変更例2では、ウエブWの下面に第2ダイを配置して、ウエブWの上面を多層、下面を1層の塗工区間を形成する間欠塗工を行ってもよい。
【0084】
(3)変更例3
また、ウエブWの両面に多層間欠塗工を行ってもよい。
【0085】
この変更例3では、
図12に示すように、ウエブWの上面における上ダイ118の下流側に第3ダイである上ダイ218と第3間欠部である第3バルブ224を設置し、ウエブWの下面における下ダイ134の下流側に第4ダイである下ダイ234と第4間欠部である第4バルブ240を配置し、第5カウンタ〜第8カウンタを追加で設ける。
【0086】
第5カウンタと第6カウンタの制御方法は、変更例2と同様である。第7カウンタと第8カウンタの制御方法は、次のように行う。
【0087】
第7カウンタは、第4間欠部を制御するものであり、(1)第1基準信号が入力した開始時点からパルス数をカウントして、(2)このカウント数が第7遅延パルス数に到達すると第4間欠部に塗工開始を指示して2層目の塗工区間を形成し始め、(3)この塗工開始になった時点からパルス数をカウントして、(4)このカウント数が第7塗工パルス数に到達すると第4間欠部に塗工終了を指示して2層目の塗工区間の形成を終了する。
【0088】
第8カウンタは、第4間欠部を制御するものであり、(1)第2基準信号が入力した開始時点からパルス数をカウントして、(2)このカウント数が第8遅延パルス数に到達すると第4間欠部に塗工開始を指示して2層目の塗工区間を形成し始め、(3)この塗工開始になった時点からパルス数をカウントして、(4)このカウント数が第8塗工パルス数に到達すると第4間欠部に塗工終了を指示して2層目の塗工区間の形成を終了する。
【0089】
(4)変更例4
上記各実施形態では、モータ16の回転速度をエンコーダ26で測定してパルスを発生させたが、このエンコーダ26に代えてパルス発生器を用いてもよい。
【0090】
(5)その他
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。