JP2004148183A

JP2004148183A - 塗工方法および塗工装置

Info

Publication number: JP2004148183A
Application number: JP2002315346A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kurimoto; 泰男栗本; Kazuhiko Fujita; 和彦藤田
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】塗液を基材に該基材の進行方向と直交する方向に対して任意の角度に傾斜させた状態でかつ所定の間隔をもって塗布することができるようにすることである。
【解決手段】吐出口が基材１００に対向するよう設置されたスリットダイ５を、吐出口が基材に対向した状態で前記基材１００の進行方向と直交する方向に対して塗布される傾斜角度が５度〜６０度になるよう回動可能にせしめると共に、前記基材１００に対して所定の間隔をもって塗布せしめる構成にしてある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は連続的に搬送される織物、不織布、フイルム、紙の帯状シート状物である基材に鎮静用薬材、吸水用薬材あるいは合成樹脂等の高粘度材である塗液を基材の進行方向と直交する方向に対して傾斜させた状態でかつ所定の間隔をもって塗布することができる塗工方法および塗工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に家庭用衛生薬品である貼り薬、生理用材を製作するため、スリットダイと、鎮静用薬材、吸水用薬材あるいは合成樹脂等の高粘度材である塗液の貯槽、塗液送り用のポンプ、塗液の吐出または吐出停止を行う切替弁を有し、該スリットダイの供給用口に連結された塗液供給用管とを備えた吐出機構と、周面に所定の形状の凹部が一箇所以上形成されたローラが機枠に回動自在に装着されたアームの端部に回転自在に支持され、該アームがシリンダーによって回動されるとローラが待機位置と当接位置に移動するグルーブドローラと、機枠に回転自在に装着されたニップローラとを備えた塗布機構と、塗布機構の上流側に位置するように設置された不織布、フイルム等のシート状物である基材の送出機構と、送出機構の下流側に位置するように設置された冷却用ローラからなる送出機構と、送出機構の下流側に位置するように設置され、塗液が塗布された基材を巻き取る巻取機構とにより構成する塗工装置を使用することが検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１９９０１号公報（第３−４、図１−３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようなグルーブドローラを使用する塗工装置では塗液の塗布形状（該基材の進行方向と直交する方向に対して傾斜角度）、塗布間隔を変更する毎に該交換しなければならない。
【０００５】
そのため、多数のグルーブドローラを準備しなければならないと共に保管、管理のための場所と人手を必要とする問題がある。
【０００６】
また、重量のあるグルーブドローラを搬送して交換する作業は重労働であると共に非常に困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は塗液を基材に該基材の進行方向と直交する方向に対して任意の角度に傾斜させた状態でかつ所定の間隔をもって塗布することができるようにすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するために本発明の塗工方法は請求項１に記載されているように吐出口が基材に対向し、基材の進行方向と直交する方向に対して回動可能に設置されたスリットダイを使用し、塗液を基材に該基材の進行方向と直交する方向に対して傾斜した状態でかつ所定の間隔をもって塗布せしめるようにしてある。
【０００９】
また、本発明の塗工方法は請求項２に記載されているように塗液が基材の進行方向と直交する方向に対して塗布される傾斜角度を５〜６０度にしてある。
【００１０】
本発明の塗工装置は請求項３に記載されているように吐出口が基材に対向するよう設置されたスリットダイを、吐出口が基材に対向した状態で前記基材の進行方向と直交する方向に対して回動可能な構成にしてある。
【００１１】
本発明の塗工装置は請求項４に記載されているようなスリットダイが回転テーブル機構によって支持部材に装着された構成、請求項５に記載されているような基材の進行方向と直交する方向に対するスリットダイの回動角度を５〜６０度の構成にしてある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の塗工装置の１実施形態を示す概略図であって、機枠１の支持部材２に水平方向に移動自在に取り付けられた可動機構３と、該可動機構３に回転テーブル機構４によって取り付けられたスリットダイ５と、可動機構３、回転テーブル機構４等の動作を制御する制御装置６とを備えた構成になっている。
【００１３】
支持部材２は垂直な状態で所定の間隔をもって設置された機枠１に両持ちの状態で水平に取り付けられた支持材８と、該支持材８の側部または下部に取り付けられたガイド９と、該ガイド９の近傍に取り付けられた片側に所定のピッチで歯が形成されたラック１０とにより構成されている。
【００１４】
該支持部材２は支持材８が片持ち状態で機枠１または機台に取り付けられた構成にすることができる。
【００１５】
可動機構３は該ガイド９に軸受１３によって移動自在に取り付けられた可動部材１２と、出力軸にラック１０の歯に噛み合うピニオン歯車１５が取り付けられ、該可動部材１２に設置されたサーボモータ１４と、可動部材１２の位置を検出するセンサー（図示せず）と、可動部材１２を支持材８の所定の位置に固定する固定手段（図示せず）とにより構成されている。
【００１６】
該サーボモータ１４の出力軸が正回転されると可動部材１２が前進し、出力軸が逆回転されると可動部材１２が後退して所定の位置に移動するようになっている。
【００１７】
該可動部材１２の移動手段はラック１０とピニオン歯車１５に代えて、サーボモータの出力軸に連結された雄ねじが形成されたねじ軸と、該ねじ軸の雄ねじに螺着される雌ねじが形成され、可動部材１２に取り付けられナット部材とからなる構成にすることができ、移動手段の構成が限定されないことが言うまでもない。
【００１８】
回転テーブル機構４は可動機構３の可動部材１２に取り付けられる固定テーブル１８と、該固定テーブル１８に回転自在に取り付けられ、スリットダイ５を取り付ける回転テーブル１９と、スリットダイ５と共に該回転テーブル１９を所定の角度位置に回転させて固定する回転手段２０とを備えた構成になっている。
【００１９】
該回転手段２０は可動部材１２に取り付けられる固定テーブル１８とスリットダイ５を取り付ける回転テーブル１９とが円滑に回転することができれば形状、構成等が限定されないことは言うまでもない。
【００２０】
また、作業者が目盛りを見ながら回転テーブル１９を所定の角度位置に回転させてボルトを締め付けることにより固定する構成の手動型の回転手段を使用することができることは言うまでもない。
【００２１】
スリットダイ５は図４、図５に示されるように塗液供給用孔２３ａと該塗液供給用孔２３ａに連通する半円状のマニホールド部２３ｂと該マニホールド部２３ｂと外部とを連通するスリット部２３ｃとが形成された第１ダイ部材２３および該第１ダイ部材２３のマニホールド部２３ｂとスリット部２３ｃを覆う第２ダイ部材２４とからなるダイ本体２２と、第１ダイ部材２３と第２ダイ部材２４とを一体的に締結するボルト、ナット２５と、第１ダイ部材２３の塗液供給用孔２３ａに連結された塗液供給手段２６とにより構成されている。
【００２２】
上述のダイ本体２２を、一つの部材によって第１ダイ部材２３と第２ダイ部材２４とがスリット部２３ｃ、２４ｃとマニホールド部２３ｂ、２４ｂとを形成するように端部において連結され、コ字状の形状にする構成、塗液供給用孔２３ａと該塗液供給用孔２３ａに連通する半円状のマニホールド部２３ｂとスリット部２３ｃとが形成された第１ダイ部材２３と、半円状のマニホールド部２４ｂのみが形成された第２ダイ部材２４とからなる構成にすることは可能である。
【００２３】
また、第１ダイ部材２３と第２ダイ部材２４の何れか一方に雌ねじを穿設し、他方にボルト用孔を穿設してボルトによって該第１ダイ部材２３と第２ダイ部材２４とを一体的に締結する構成にすることができる。
【００２４】
上述の第１ダイ部材２３のマニホールド部２３ｂはスリット部２３ｃに向かって末広がり状に傾斜した形状にすることは可能であり、マニホールド部はこれ等の形状に限定されないことは言うまでもない。
【００２５】
上述のダイ本体にダイ本体の両端部にインナーデッケルが移動自在に取り付けられた構成のダイを使用すると塗液の塗布幅を変更する場合には容易に対処することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【００２６】
【特許文献２】
特許第２５８６００１号公報（第２−４頁、図１−３）
塗液供給手段２６は塗液の貯槽２８と、仕切弁２９を有し、一端が該貯槽２８に連結され他端が塗液送り用ポンプ３０に連結された第１送液用管３１と、一端がポンプ３０に連結され他端がＴ字管３２に連結された第２送液用管３３と、一端がＴ字管３２に連結され他端が供給停止用仕切弁３５によって第１ダイ部材２３の塗液供給用孔２３ａに連結された第３送液用管３４と、一端がＴ字管３２に連結され他端が戻り用仕切弁３６に連結された第１戻り管３７と、圧力調節弁３８を有し、一端が第１戻り管３７に連結され他端が貯槽２８に連結された第２戻り管３９とにより構成されている。
【００２７】
ポンプ３０は吐出量精度の良いギヤポンプ、スネークポンプ等を使用する。
【００２８】
上述の供給停止用仕切弁３５は液体引き戻し機構を有するものを使用する（例えば、特許文献３、４参照。）。
【００２９】
【特許文献３】
実公平１−３７７２７号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献４】
特開昭４９−１００１５６号公報（第１−２頁、図）
上述の第２戻り管３９の貯槽２８に対する連結位置は、塗液が貯槽２８の塗液中に戻されるように液面より下方になるようにして気泡が混入しないようにするのが好ましい。
【００３０】
該供給停止用仕切弁３５には電磁弁４０を有する第１圧空供給用管４１が連結され、戻り用仕切弁３６には電磁弁４２を有する第２圧空供給用管４３が連結されている。
【００３１】
予め入力された塗布位置に基づいて可動機構３の移動固定動作制御、塗液が基材の進行方向と直交する方向に対して塗布される傾斜角度（α度）に基づいて回転手段２０による回転テーブル１９の回転固定動作制御、タイマーによる時間あるいは基材１００の移動長さをバックアップローラまたは搬送用のローラ９０の回転量を検出する検出器５０からのパルス信号等に基づく塗布厚さ、塗布長さ、塗布間隔、塗布処理長さ等の設定値に基づいてポンプの吐出量制御、塗液の吐出、停止を行う供給低用仕切弁３５と戻り用仕切弁３６の管路切り替えタイミング制御等は入力設定機能、記憶機能、比較演算機能、動作指令機能等を有するコンピュータ等の制御装置６によって行うようになっている。該制御装置６によって搬送用のローラ９０の回転速度も制御するようになっている。
【００３２】
上述の圧力調節弁３８は第２送液用管３４に設けられた圧力計４４と圧力設定器４５とからなる圧力制御手段により制御されるようになっている。
【００３３】
該圧力計４４はポンプ３０の送液圧力を検出して圧力信号を圧力設定器４５に送るようになっており、圧力信号が圧力設定器４５に送られると、その圧力値を記憶し、その後の送られてきた圧力値と比較演算して先に記憶された圧力値になるように圧力調節弁３８の開口量をそれぞれ制御する。
【００３４】
該圧力計４４の設置位置は限定されないが第２送液用管３３に設けるのが好ましい。該圧力計４４には圧力値記憶機能、比較演算機能、圧力調節弁作動機能等を備えている場合は圧力設定器４５を省略することができる。
【００３５】
上述の貯槽２８には槽内の塗液を混合する撹拌装置、槽内の液面を検出する液面計を設けたり、槽内の塗液の変化を防止するための不活性ガスあるいは槽内圧力調節用の圧空を供給するための流体供給用管を連結することができる。
【００３６】
また、塗液１００を所定の温度に維持する必要がある場合は、貯槽２８、送液用管３１、３３、３４、戻り用管３７、３９、仕切弁２９、供給停止用仕切弁３５、戻り用仕切弁３６等にもジャケットを設けて熱媒体または冷媒体を充填するか循環させて所定の温度になるようにするのが好ましい。
【００３７】
上述の供給停止用仕切弁３５および戻り用仕切弁３６は高速応答型のものを使用する。
【００３８】
上述のダイ本体２２は可動機構３によって移動したり、回転テーブル機構４によって回転するため、第３送液用管３４の全体またはその一部をゴム管、フレキシブル管等の可撓性のある管にする。
【００３９】
上述の塗工装置による塗液の塗布方法を説明する。
【００４０】
先ず、基材１００に対する塗布位置、スリットダイ５の傾斜角度（α）、塗布厚さ、塗布長さ、塗布間隔、塗布処理長さ、基材１００の搬送速度等を制御装置６に入力して記憶させる。
【００４１】
該入力が済むと、制御装置６からの動作指令信号に基づいて可動機構３のサーボモータ１４の出力軸と共にピニオン歯車１５が回転し、可動部材１２と共に回転テーブル機構４とスリットダイ５が塗布位置に移動される。
【００４２】
次いで、回転テーブル機構４の回転手段２０が作動して回転テーブル１９と共にスリットダイ５が傾斜角度（α）になるように回動される。
【００４３】
該スリットダイ５の位置決め固定動作が済むと、塗液供給手段２６の貯槽２８に塗液１１０を所定量供給し、次いで、仕切弁２９を操作して開栓の状態にすると共に電磁弁４０を作動させて供給停止用仕切弁３５を開栓、電磁弁４２を作動させて戻り用仕切弁３６を閉栓の状態にする。
【００４４】
この状態でポンプ３０を作動させて塗液を第１ダイ部材２３に送って該第１ダイ部材２３と第２ダイ部材２４とにより形成されるスリット部２３ｃの吐出口から垂れ流してトレー（図示せず）に受け取る。
【００４５】
該操作によって各送液用管３１、３３、３４および第１ダイ部材２３内の空気抜きを行う。
【００４６】
そして、該吐出口から塗液１１０が垂れ流されている状態で、第２送液用管３３に設けられている圧力計４４によって塗液吐出状態の圧力を検出してその圧力を圧力設定器４５に直接入力して記憶させる。
【００４７】
上述の圧力設定器４５に対する圧力値の入力操作は、作業者が圧力計４４の値を読みとってその値を該圧力設定器４５に入力する方法でも実施できる。
【００４８】
次いで、電磁弁４０を作動させて供給停止用仕切弁３５を閉栓、電磁弁４２を作動させて戻り用仕切弁３６を開栓の状態にすると、塗液戻しときの圧力が該第１ダイ部材２３と第２ダイ部材２４とに形成される吐出口からの吐出状態のときと同一の圧力値になるように圧力調節弁３８の開口量が圧力設定器４５からの信号に基づいて調節される。
【００４９】
上述の操作が済むと、ダイ本体２２の吐出口をバックアップローラまたは搬送用のローラ９０によって搬送されている不織布、フイルム等の帯状シート状物である基材１００の塗布位置に対向させて制御装置６を始動させると、該制御装置６からの信号に基づいて塗液供給手段２６の電磁弁４２が作動して戻り用仕切弁３６が閉栓の状態になると同時に電磁弁４０が作動して供給停止用仕切弁３５が開栓の状態になり、吐出口から塗液１１０が吐出されて基材１００上に塗布される。
【００５０】
そして、塗液１１０が基材１００上に予め設定された長さ塗布されると、制御装置６からの作動信号に基づいて塗液供給手段２６の電磁弁４０が作動して供給停止用仕切弁３５が閉栓の状態になると同時に電磁弁４２が作動して戻り用仕切弁３６が開栓の状態になり、吐出口からの塗液１１０の吐出が停止される。
【００５１】
上述の供給停止用仕切弁３５においては電磁弁４０が作動して圧空が供給されて弁体（図示せず）が移動すると、塗液１１０が塗液供給部側に押し戻されて吐出口部の塗液１１０が供給側に引き戻される。
【００５２】
そのため、塗液１１０の吐出を停止した時に垂れ現象を生じず、塗布終了部をシャープなエッジにすることができると共に吐出口部において塗液１１０が凸状に溜まらないため、塗布開始部をシャープなエッジにすることができる。
【００５３】
上述の塗液供給手段２６の戻り用仕切弁３６が開栓の状態になると、ポンプ３０によって送られてきた塗液１１０は貯槽２８に戻される。
【００５４】
そして、予め設定された塗布間隔分だけ基材１００が移動すると、制御装置６からの信号に基づいて塗液供給手段２６の電磁弁４２が作動して戻り用仕切弁３６が閉栓の状態になると同時に電磁弁４０が作動して供給停止用仕切弁３５が開栓の状態になり、吐出口から塗液１１０が吐出されて基材１００上に塗布される。
【００５５】
上述の塗布動作が繰り返し行われて塗液１１０が基材１００上に所定の間隔をもって塗布され、検出器５０から予め設定されたパルスカウント値が制御装置６に送られるか予め設定された時間が経過すると、塗液供給手段２６の電磁弁４０が作動して供給停止用仕切弁３５が閉栓の状態になると同時に電磁弁４２が作動して戻り用仕切弁３６が開栓の状態なって塗布動作を終了する。
【００５６】
上述の塗工装置においては可動機構３によって回転テーブル機構４が支持部材２のガイドに沿って移動し、スリットダイ５による塗布位置が変更できるようにしたが、該可動機構３を設置せず回転テーブル機構４が支持部材２に直接取り付けられた構成にできることは言うまでもない。
【００５７】
また、本発明の塗工装置は塗液の塗布状態によってはスリットダイ５を溶融押出機（エクストルーダ）等塗液供給機構の吐出口に取り付けた構成にできることは言うまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の塗工方法は請求項１に記載されているように吐出口が基材に対向し、基材の進行方向と直交する方向に対して回動可能に設置されたスリットダイを使用し、塗液を基材に該基材の進行方向と直交する方向に対して傾斜した状態でかつ所定の間隔をもって塗布せしめるようにしているため、塗液を基材に該基材の進行方向と直交する方向に対して任意の角度に傾斜させた状態でかつ所定の間隔をもって塗布することができる。
【００５９】
また、本発明の塗工方法は請求項２に記載されているように塗液が基材の進行方向と直交する方向に対して塗布される傾斜角度を５〜６０度にしているため、ほぼ必要とする傾斜角度に塗液を塗布することができる。
【００６０】
本発明の塗工装置は請求項３に記載されているように吐出口が基材に対向するよう設置されたスリットダイを、吐出口が基材に対向した状態で前記基材の進行方向と直交する方向に対して回動可能な構成にしていりため、塗液を基材に該基材の進行方向と直交する方向に対して任意の角度に傾斜させた状態でかつ所定の間隔をもって確実に塗布することができる。
【００６１】
本発明の塗工装置は請求項４に記載されているようなスリットダイが回転テーブル機構によって支持部材に装着された構成にすると、傾斜角度の調整作業を容易に行うことができる。
請求項５に記載されているような基材の進行方向と直交する方向に対するスリットダイの回動角度を５〜６０度の構成にすると、ほぼ必要とする傾斜角度に塗液を塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗工装置の構成の１実施形態を示す概略図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ矢視図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図４】図１におけるダイ本体の構成の１実施形態を示す概略図である。
【図５】図４のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【符号の説明】
１機枠
２支持部材
３可動機構
４回転テーブル機構
５スリットダイ
６制御装置
８支持材
９ガイド
１０ラック
１２可動部材
１８固定テーブル
１９回転テーブル
２０回転手段
２２ダイ本体
２３第１ダイ部材
２４第２ダイ部材
２６塗液供給手段
２８貯槽
３０ポンプ
３５供給停止用仕切弁
３６戻り用仕切弁

Claims

吐出口が基材に対向し、基材の進行方向と直交する方向に対して回動可能に設置されたスリットダイを使用し、塗液を基材に該基材の進行方向と直交する方向に対して傾斜した状態でかつ所定の間隔をもって塗布せしめることを特徴とする塗工方法。
塗液が基材の進行方向と直交する方向に対して塗布される傾斜角度が５〜６０度であることを特徴とする請求項１に記載の塗工方法。
吐出口が基材に対向するよう設置されたスリットダイを、吐出口が基材に対向した状態で前記基材の進行方向と直交する方向に対して回動可能なように構成せしめたことを特徴とする塗工装置。
スリットダイが回転テーブル機構によって支持部材に装着されていることを特徴とする請求項３に記載の塗工装置。
基材の進行方向と直交する方向に対するスリットダイの回動角度が５〜６０度であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の塗工装置。