JP2008289999A

JP2008289999A - ウエブの塗工装置およびその塗工方法

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Publication number: JP2008289999A
Application number: JP2007137694A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishijima; 毅石島
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-05-24
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2008-12-04

Abstract

【課題】ウエブの高い走行精度と高精度張力制御が必要なく、ウエブの伸び、皺、癖等の歪みの影響も無く、ウエブ塗工面の平面性、塗工膜厚の均一性を実現できる間欠塗工によるウエブの塗工装置およびその塗工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】間欠搬送する基材シートの下方に吸着定盤を備え、上方に少なくとも一つ以上のダイヘッドを備え、前記吸着定盤上の基材シート横幅方向の外側に、基材シート横幅方向移動し、基材シートを介して吸着定盤と相対するウエブ歪み除去治具を備えたウエブの塗工装置であって、
ウエブ歪み除去治具と吸着定盤によって基材シートの面を弾性体またはエアーで押圧し基材シートの裏面を吸着定盤に歪なく吸着させることを特徴とするウエブの塗工装置。
【選択図】図１

Description

本発明は紙、プラスチック、布、金属箔およびこれらの積層体からなるシートないしフィルム（以下、ウエブと称す）の塗工装置およびその塗工方法に関する。特にウエブ塗工面の平面性、塗工膜厚の均一性が必要な間欠駆動によるウエブの塗工装置およびその塗工方法に関する。

従来、ウエブへの塗工はダイ方式では、コーティングロールを使用して行うか、バックアップロール上でウエブを走行させながら直接ダイ塗工が行われる（例えば、特許文献１参照）。

以下に先行技術文献を示す。
特開２００１−１７９１５６号公報

しかし、この方法では、特に間欠塗工の場合、均一な塗工膜厚を得るにはウエブの高い走行精度と張力変動の無い高精度張力制御が要求される。そして、特に厚みの薄いウエブの場合、伸び、皺等の歪みの影響があり高い走行精度と高精度張力制御をすることが困難である。

また、塗工をウエブ走行中に行う為、他の処理工程と同時進行が困難となり、生産性が不利となる場合がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、ウエブの高い走行精度と高精度張力制御が必要なく、ウエブの伸び、皺、癖等の歪みの影響も無く、ウエブ塗工面の平面性、塗工膜厚の均一性を実現できる間欠塗工によるウエブの塗工装置およびその塗工方法を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、
間欠搬送する基材シートの下方に吸着定盤を備え、上方に少なくとも一つ以上のダイヘッドを備え、前記吸着定盤上の基材シート横幅方向の外側に、基材シート横幅方向に移動し、基材シートを介して吸着定盤と相対するウエブ歪み除去治具を備えたウエブの塗工装置であって、
ウエブ歪み除去治具と吸着定盤によって基材シートの面を弾性体またはエアーで押圧し基材シートの裏面を吸着定盤に歪なく吸着させることを特徴とするウエブの塗工装置である。

次に、本発明の請求項２に係る発明は、
ウエブ歪み除去治具の基材シートを押圧する面側が凸状球面形状の弾性体または空気圧力タンクを有する弾性シートを具備していることを特徴とする請求項１記載のウエブの塗工装置である。

次に、本発明の請求項３に係る発明は、
ウエブ歪み除去治具の基材シートを押圧する面側が平面または凸状球面形状で、その中
心近傍から外側方向へ放射状にエアーを噴出するエアーノズルが放射状に具備されていることを特徴とする請求項１記載のウエブの塗工装置である。

次に、本発明の請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエブの塗工装置を用いてウエブに塗工液を塗工するウエブの塗工方法である。

本発明のウエブの塗工装置およびその塗工方法は以上の構成からなるので、ウエブの高い走行精度と高精度張力制御が必要ない。また、ウエブの伸び、皺、癖等の歪みの影響も無い為、安定して確実にウエブの表面に間欠的に均一な塗工膜厚を得ることができる。

また、ウエブを静止し、テンションカットローラで安定した一定張力又は無張力の状態でウエブを保持した後、平面性の高い吸着定盤上に、ウエブ歪み除去（平面出し）治具でウエブの平面性が必要な面が中心より放射状に外側へ歪みを除去することができる。

さらに、定盤へ歪みのあるウエブを追従させることにより、ウエブの歪み除去をウエブにストレス無く行うことができる。そして、その状態を吸着保持することにより、ウエブの高い平面精度を出すことができる。

ウエブの平面出し後は、ダイ方式での間欠塗工において、ダイヘッドノズル先端と定盤とのクリアランスを高精度に一定に保ち、パルス駆動制御により、ダイヘッドを高精度に走行可能とする。そして、塗工膜厚を均一にすることができる。

また、ダイヘッドを吸着定盤上に複数台備えたことにより、複数の塗工液による塗工を行う場合、手動によるヘッド交換を伴わずに連続的に塗工することができる。このため、生産性を向上することができる。

さらに、塗工工程でウエブを走行せずに停止状態にて行う為、他の工程と同時加工が可能となり、生産性も向上することができる。

また、塗工を水平で行う為、塗工液の重力の影響による塗工膜厚変動も少ない。

本発明のウエブの塗工装置およびその塗工方法を実施の形態に沿って以下に図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図６は本発明の実施例を示す。

図１は本発明のウエブの塗工装置の一実施例の正面を示す説明図である。

また、図２〜図３および図４（ａ）、（ｂ）〜図５（ａ）、（ｂ）は本発明のウエブの塗工装置のウエブ歪み除去治具の概略を示す説明図である。

図６（ａ）、（ｂ）は本発明のウエブの塗工装置の図２に示すウエブ歪み除去治具のウエブ歪み除去動作完了後の状態を説明する説明図である。

本発明のウエブの塗工装置およびその塗工方法は図１に示す様に、ウエブ１のロール・ツー・ロールの間欠駆動系とダイヘッド２のパルス駆動系を有する間欠塗工装置である。

また、ウエブ１の駆動系では、ウエブ１をバックテンション、張力制御機能を備えた巻き出し部３より繰り出し、ガイドローラ４を介して吸着定盤５、ウエブ歪み除去治具６を
備えた塗工部へ供給し、間欠塗工を行い塗工膜７を形成する。そして、更にガイドローラ８を介して間欠巻き取り機能を備えた巻き取り部９へ送られる。

さらに、ウエブ１は巻き取り部９で一定（間欠）送りした後停止し、その後、上下可動式構造の吸着定盤５をウエブ１の位置まで上昇させ、ウエブ１を一定張力又は無張力の状態でテンションカットローラ１０でその状態を保持する。また、吸着定盤５の駆動方法は電動、空気圧、油圧式のいずれでも構わない。

その後、ウエブ歪み除去治具６で平面性の高い定盤５上に歪みのあるウエブ１を追従させ歪みを除去し、吸着保持することによりウエブ１の高い平面精度を出す。

また、ウエブ歪み除去治具６としては図２、図３、図４、図５があり、特徴としては平面性が必要な面の中心より放射状に外側へ歪みを除去することでストレス無くウエブ１の歪み除去を行う。

次に、図２はウエブ歪み除去治具６の第１の実施形態で、ゴム、スポンジ等の弾性体１１の弾性力を利用し、ウエブの歪み除去面を球面とした治具でウエブ１上面より定盤５上へ押し付けることにより、ウエブの中心より外側への放射状の力１９が発生する。そして、ウエブ１を中心より放射状に外側へ歪みを除去するものである。

また、ウエブ１の歪みを除去後、吸着定盤５に吸着平面保持する。そして、ウエブ１の種類により弾性体１１の材質、弾性係数、摩擦係数、球面の曲率を変更し、ウエブ１に最適な組み合わせを適宜選択する。

次に、図３はウエブ歪み除去治具６の第２の実施形態で、円筒型の空気圧力タンク１２にウエブ１の歪み除去面側へゴム等の弾性体シート１３を貼り付け、圧縮空気１４をタンク１２内に供給することにより、弾性体シート１３を球面に変形させる。

そして、図２と同様にウエブ１上面より吸着定盤５上へ押し付けることにより、ウエブの中心より外側への放射状の力１９が発生し、ウエブ１を中心より放射状に外側へ歪みを除去する。

さらに、ウエブ１の歪みを除去後、吸着定盤５にウエブ１が吸着平面保持する。そして、図２の手段より均一な圧力となり、よりストレスの無いウエブ１の歪み除去を行うことができる。また、ウエブ１の種類により弾性体シート１３の材質、弾性係数、摩擦係数、供給空気圧力を変更し、ウエブ１に最適な組み合わせを適宜選択する。

次に、図４（ａ）、（ｂ）はウエブ歪み除去治具６の第３の実施形態で、円筒型の空気圧力マニホールド１５で中心よりｅ、ｆ、ｇ、ｈの様に複数のリング状圧縮空気用空間１６があり、ｅより順番に中心よりｆ、ｇ、ｈと外側へ圧縮空気１４を供給する。

このため、ウエブ１の歪み除去面側のエアーノズル１７よりｅより順番に中心より放射状にｆ、ｇ、ｈと外側へウエブ１上面にエアー１８を吹き付ける。

そして、ウエブ１を吸着定盤５上へ押し付けることにより、ウエブの中心より外側への放射状の力１９が発生し、ウエブ１を中心より放射状に外側へ歪みを除去する。また、ウエブ１の歪みを除去後、吸着定盤５に吸着平面保持する。

さらに、ウエブ１の種類により供給空気圧力、供給空気流量、供給空気タイミングを変更し、ウエブ１に最適な組み合わせとする。また、本手段はウエブ１と非接触で、クリー
ンエアー、イオン化エアーを使用することにより、ウエブ１表面の洗浄も兼ねることもできる。

次に、図５（ａ）、（ｂ）はウエブ歪み除去治具６の第４の実施形態で、図４（ａ）、（ｂ）の円筒型の、空気圧力マニホールド１５のウエブ１の歪み除去面側を球面とすることにより、中心部の空気圧力が高くなる。そして、ウエブ１表面のエアー１８の流れが、より中心より外側へ放射状となる様にしたものである。また、ウエブ１の種類により供給空気圧力、供給空気流量、供給空気タイミング、球面の曲率を変更し、ウエブ１に最適な組み合わせを適宜選択する。

また、図には示さないが、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）の治具でエアーノズル面を回転させることにより、より均一なエアー１８の吹き付けが可能となる。

ウエブ１の平面出し後は、ウエブ歪み除去治具６を図１で奥行き方向へ逃がす。

次にダイ方式での間欠塗工は、ダイヘッドノズル先端と吸着定盤５とのクリアランスを変位センサー等により検出しリニアモーター、サーボモーター等によるパルス駆動制御により高精度に一定に保つ様に平行出しを行う。そして、ダイヘッド２の走行をリニアモーター、サーボモーター等によるパルス駆動制御により、高精度に行い、塗工膜厚を均一にする。

以後、上記動作を繰り返す。

このダイ方式で複数の塗工液による間欠塗工を行う場合、吸着定盤５上に複数台のダイヘッド２を備えることにより、手動によるダイヘッド２交換を伴わずに連続的に塗工でき、生産性を向上できる。また、図１で２台までは図の様に構成でき、それ以上の場合は図の奥行き方向へ切り換え可能構造とすることにより対応できる。

本発明のウエブの塗工装置の一実施例の正面を示す説明図である。本発明のウエブの塗工装置のウエブ歪み除去治具の第１の実施形態の正面を示す説明図である。本発明のウエブの塗工装置のウエブ歪み除去治具の第２の実施形態の正面を示す説明図である。本発明のウエブの塗工装置のウエブ歪み除去治具の第３の実施形態を示すもので、（ａ）は平面で、（ｂ）は正面を示す説明図である。本発明のウエブの塗工装置のウエブ歪み除去治具の第４の実施形態を示すもので、（ａ）は平面で、（ｂ）は正面を示す説明図である。本発明のウエブの塗工装置の図２に示すウエブ歪み除去治具のウエブ歪み除去動作完了後の状態を示すもので、（ａ）は平面で、（ｂ）は正面を示す説明図である。

符号の説明

１…ウエブ
２…ダイヘッド
３…巻き出し部
４…ガイドローラ
５…吸着定盤
６…ウエブ歪み除去治具
７…塗工膜
８…ガイドローラ
９…巻き取り部
１０…テンションカットローラ
１１…弾性体
１２…空気圧力タンク
１３…弾性体シート
１４…圧縮空気
１５…空気圧力マニホールド
１６…リング状圧縮空気用空間
１７…エアーノズル
１８…エアー
１９…ウエブの中心より外側への放射状の力

Claims

間欠搬送する基材シートの下方に吸着定盤を備え、上方に少なくとも一つ以上のダイヘッドを備え、前記吸着定盤上の基材シート横幅方向の外側に、基材シート横幅方向に移動し、基材シートを介して吸着定盤と相対するウエブ歪み除去治具を備えたウエブの塗工装置であって、
ウエブ歪み除去治具と吸着定盤によって基材シートの面を弾性体またはエアーで押圧し基材シートの裏面を吸着定盤に歪なく吸着させることを特徴とするウエブの塗工装置。
ウエブ歪み除去治具の基材シートを押圧する面側が凸状球面形状の弾性体または空気圧力タンクを有する弾性シートを具備していることを特徴とする請求項１記載のウエブの塗工装置。
ウエブ歪み除去治具の基材シートを押圧する面側が平面または凸状球面形状で、その中心近傍から外側方向へ放射状にエアーを噴出するエアーノズルが放射状に具備されていることを特徴とする請求項１記載のウエブの塗工装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエブの塗工装置を用いてウエブに塗工液を塗工するウエブの塗工方法。