专利名称：唇口涂敷型涂敷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在薄膜、布、纸等长条形基材上涂敷涂液的涂敷装置，特别涉及在支承辊(BACK UP ROLL)的下方配置带有刮刀刃(DOCT0R EDGE)的喷嘴头、从该喷嘴头加压喷射涂液涂敷到基材上的唇口涂敷型(LIP COATER)涂敷装置。
现有的唇口涂敷型涂敷装置，具有下述构造。
即，在涂液喷嘴头的侧面，安装着带盖的涂敷液闸板，闸板内流路从该涂液闸板的涂液供给口越到上方容积越小，在该闸板内流路的尖端部形涂液积存部，闸板内流路的流出口面临刮刀刃与支承辊的滑接部。
该涂敷装置，在泵等的压力下，将涂液压送到刮刀刃与支承辊的滑接部，由刮刀刃与支承辊的间隙设定涂敷厚度，对基材进行涂液的涂敷。
但是，上述构造的涂敷装置中，对涂液施加的压力，是用于将涂液压送到刮刀刃与支承辊的滑接部，并且，由于流出路附近变细，所以，随着基材的移动空气混入涂液内并到达上述滑接部，这样，存在着在涂敷层内混有空气的问题。从而涂敷层不均匀。
本发明提供一种空气不混入基材的涂敷层、并且能均匀涂敷的唇口涂敷型涂敷装置。
上述构造的唇口涂敷型涂敷装置的刮刀刃的刃尖，仅用机械加工，加工成在宽度方向具有直线性。但是，用现有的加工方法得不到完全的直线性，另外，由于涂液的液压问题，涂敷层也形不成直线，在宽度方向产生小的弯曲。
因此，使用该弯曲的刮刀刃进行涂敷时，由于其弯曲，与支承辊之间的间隙在各部位不同，所以涂敷层不均匀。
尤其是在设置极薄的涂敷层时，在该弯曲的宽度方向不能设置精密的涂敷层。
因此，本发明提供的唇口涂敷型涂敷装置，可调节刮刀刃的宽度方向的弯曲，尤其适合于设置极薄的涂敷层。
本发明方案1记载的唇口涂敷型涂敷装置，在支承辊的下方，配设带有刮刀刃的喷嘴头，从喷嘴头将涂液加压喷射，对在支承辊下周面从喷头前方向后方行走的基材进行涂敷；其特征在于，在喷嘴头的上面，设有纵断面圆弧形的刮刀刃；沿喷嘴头内部的宽度方向，设有第1储液室；在第1储液室与位于刮刀刃前方的喷嘴头的上面之间，设有流出路；在喷嘴头的前部，立设着储液壁，该储液壁朝向支承辊的下周面并留有基材行走用的间隙；由支承辊的下周面、储液壁、刮刀刃和喷嘴头的上面，形成第2储液室；上述第2储液室，在流出路出口的前方扩大，形成大于流出路的容积，并且，随着接近纵断面圆弧形的刮刀刃刃尖，其容积渐渐减小。
本发明方案2记载的唇口涂敷型涂敷装置，是在权利要求1记载的唇口涂敷型涂敷装置中，其特征在于，在第2储液室内设有压力检测装置；设有向第1储液室压送涂液的涂液供给装置；设有控制装置，该控制装置根据压力检测装置检测出的压力信号，反馈控制涂液供给装置的压送涂液的压力，使第2储液室内高于大气压。
本发明方案3记载的唇口涂敷型涂敷装置，是在权利要求2记载的唇口涂敷型涂敷装置中，其特征在于，上述控制装置进行反馈控制，使上述压力检测装置检测出的压力信号成为基准压力值，该基准压力值设定成在涂液充满第2储液室的状态从储液壁与支承辊之间的间隙不产生溢流。
本发明方案4记载的唇口涂敷型涂敷装置，是在权利要求2记载的唇口涂敷型涂敷装置中，其特征在于，上述压力检测装置设在上述储液壁上。
本发明方案5记载的唇口涂敷型涂敷装置，在支承辊的下方，配设带有刮刀刃的喷嘴头，从喷嘴头将涂液加压喷射，涂敷到基材上；其特征在于，在刮刀刃下方部的喷嘴头上，沿着喷嘴头的宽度方向设有缝隙，且沿喷嘴头的宽度方向留有使喷嘴头不上下分离的连接部，沿该缝隙的长度方向等间隔地设置若干个贯通的调节螺栓，该调节螺栓与缝隙略直交；通过改变调节螺栓的拧紧程度，使刮刀刃的刃尖上下动。
本发明方案6记载的唇口涂敷型涂敷装置，由排出涂液用的喷嘴、设在喷嘴上部的刮刀刃和配置在其上方并使基材以预定行走速度行走的支承辊构成，从喷嘴施加压力将涂液喷射到基材上，进行涂敷；其特征在于设有检测基材行走速度V的行走速度检测装置；每转一圈向喷嘴供给一定排出量涂液的定量泵；第1控制装置，该第1控制装置根据行走速度检测装置检测出的行走速度V，将上述定量泵的旋转数N控制为N＝(D×W×V)/(K1×Q)(式中，D是湿的设定涂敷厚度(mm)，W是基材的设定涂敷宽度(mm)，Q是定量泵每转一转的排出量，K1是常数。)。
本发明方案7记载的唇口涂敷型涂敷装置，由排出涂液用的喷嘴、设在喷嘴上部的刮刀刃和配置在其上方并使基材以预定行走速度行走的支承辊构成，从喷嘴施加压力将涂液喷射到基材上，进行涂敷；其特征在于设有检测基材行走速度V的行走速度检测装置；每转一圈向喷嘴供给一定排出量涂液的定量泵；检测基材宽度方向平均涂敷厚度Dp的涂敷厚度检测装置；
第2控制装置，该第2控制装置根据行走速度检测装置检测出的行走速度V和涂敷厚度检测装置检测出的平均涂敷Dp，将上述定量泵的旋转数N控制为N＝(Ds×V×K0)/Dp(式中，Ds是湿的设定涂敷厚度，K0是常数)。
本发明方案8记载的唇口涂敷型涂敷装置，由排出涂液用的喷嘴、设在喷嘴上部的刮刀刃和配置在其上方并使基材以预定行走速度行走的支承辊构成，从喷嘴施加压力将涂液喷射到基材上，进行涂敷；其特征在于设有设在喷嘴下部的左部、右部、中央部的喷嘴高度调节用的高度调节装置；每隔一定时间检测刮刀刃与支承辊的在左部、右部、中央部3个部位的间隙的间隙检测装置；每隔一定时间检测沿基材宽度方向分割成左部、右部、中央部的各区域部涂敷厚度平均值即平均涂敷厚度DL(t)、DC(t)、DR(t)的涂敷厚度检测装置；计算装置，该计算装置以K4作为涂敷系数，根据每隔一定时间从涂敷厚度检测装置输入的DL(t)、DC(t)、DR(t)，用下列三式计算出每隔一定时间的GL(t)、GR(t)、GC(t)，该三式是GL(t)＝GL(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DL(t)}×K4GR(t)＝GR(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DR(t)}×K4GC(t)＝GC(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DC(t)}×K4第3控制装置，该第3控制装置每隔一定时间反馈控制3个高度调节装置，使间隙检测装置检测出的刮刀刃左侧与支承辊左侧之间的间隙成为计算装置算出的GL(t)，使刮刀刃右侧与支承辊右侧之间的间隙成为GR(t)，使刮刀刃中央部与支承辊中央部之间的间隙成为GC(t)。
根据方案1的唇口涂敷型涂敷装置，基材通过充满了涂液的第2储液室，行走到刮刀刃，借助刮刀刃刃尖的线压使涂液被涂敷。这时，由于第2储液室在流出路出口的前方扩大，形成为大于流出路的容积，所以，可容易地将第2储液室内部保持为高于大气压的基准压力，这样，当基材从储液壁与支承辊的间隙运入第2储液室内部时，空气不侵入第2储液室内部。
另外，由于刮刀刃是纵断面圆弧形，越接近刃尖第2储液室的容积渐渐变小，随之加在基材上的压力渐渐增高。因此，随着基材的移动产生的涂液流和从位于刮刀刃前方的流出路出口出来的涂液的喷射流，成为同一方向的旋回流，不会成为不稳定的流动。这样，到达刮刀刃前的基材表面上的、不混入空气的涂液的量，在宽度方向不变化，在宽度方向涂敷到基材上的涂敷量均匀。
根据方案2的唇口涂敷型涂敷装置，由于在第2储液室设有压力检测装置，所以，根据该压力检测装置的压力信号，可调节涂液供给装置的压送涂液的压力，第2储液室内总能保持高于大气压的所需内压。这时，从涂液供给装置向第1储液室压送的涂液，通过狭窄的流出路，其压力被均匀化，另外，第2储液室在流出路出口前方扩大，形成为比流出路的容积大，所以，可容易地将第2储液室内部保持为高于大气压的压力。
根据方案3的唇口涂敷型涂敷装置，以涂液充满第2储液室的状态并且不从储液壁与支承辊的间隙溢流地设定基准压力，第2储液室内常时地被反馈控制为该基准压力值，这样，可用一定的涂敷压力对基材进行涂敷。
根据方案4的唇口涂敷型涂敷装置，由于压力检测装置设在储液壁上，所以可容易地安装该检测装置。
根据方案5的唇口涂敷型涂敷装置，拧紧或松懈靠近弯曲的刮刀刃刃尖部分的调节螺栓，改变对缝隙的螺合程度，调节缝隙的大小，借助该缝隙的大小变化使刮刀刃刃尖上下动，调节刃尖的弯曲，使其沿宽度方向成为直线。
在方案6的唇口涂敷型涂敷装置中，用第1控制装置进行控制，使定量泵的旋转数N成为N＝(D×W×V)/(K1×Q)这样，可从定量泵常时定量供给基材的设定涂敷厚度所需的涂液。因此，可常时以相同的涂敷厚度对基材涂敷涂液。
根据方案7的涂敷装置，由第2控制装置控制定量泵的旋转数N，使该N成为N＝(Ds×V×K0)/Dp，因此，能从定量泵定量地供给基材的涂敷厚度所需的涂液，使基材的涂敷厚度保持均匀。
根据权利要求8的涂敷装置，由涂敷厚度检测装置，每隔一定时间检测沿基材宽度方向分割为中央部、左部、右部的各区域部涂敷厚度平均值。由计算装置根据从涂敷厚度检测装置每隔一定时间输入的DL(t)、DC(t)、DR(t)，用下列三式计算出每一定时间的GL(t)、GR(t)、GC(t)，K4是涂敷系数。该三式是GL(t)＝GL(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DL(t)}×K4GR(t)＝GR(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DR(t)}×K4GC(t)＝GC(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DC(t)}×K4由第3控制装置反馈控制3个高度调节装置，使间隙检测装置检测出的刮刀刃与支承辊的各间隙，成为计算装置算出的GL(t)、GR(t)、GC(t)。因此，支承辊与刮刀刃的两端部及中央部的间隙常时地与设定值一致，这样，基材的涂敷厚度均匀。
图1是表示本发明第1实施例之涂敷装置的侧面图。
图2是第1实施例之涂敷装置的放大纵断面图。
图3是图2中的I-I线断面图。
图4是第1实施例的涂敷装置、微型计算机和泵的框图。
图5是表示第2实施例之涂敷装置的控制系统的说明图。
图6是第2实施例之涂敷装置的立体图。
图7是第2实施例之涂敷装置的平面图。
图8是第2实施例之涂敷装置纵断面图。
图9是第2实施例之涂敷装置的右侧面图。
图10是用第2实施例的5个控制系统进行控制时，将其涂敷厚度数据图形化的图。
图11是不进行第2实施例的控制时，将涂敷数据图形化的图。
图12是不进行第2实施例的控制时，将涂敷数据图形化的图。
标记10是对薄膜、布、纸等长条形基材F进行涂敷的唇口涂敷型涂敷装置。
标记12是支承辊，该支承辊12一边旋转地支承着基材F，一边使基材F从唇口涂敷型涂敷装置10的前面行走到后面。
标记14是喷射涂液的喷嘴头，配置在支承辊12的下方。
标记16是喷嘴头14的头本体16，具有与支承辊12略相同的宽度，在上部设有刮刀刃18。该刮刀刃18是形成为纵断面圆弧形的逗点形刮刀刃18。基材F在支承辊12与刮刀刃18的间隙中行走。头本体16的前面16a形成为平坦面。该前面16a上开设着涂液的喷出口20。
标记22是头本体16的盖体，用螺栓23可装卸地安装在头本体16的前面16a上。在盖体22的后面，沿宽度方向设有凹部24。用螺栓23将头本体16和盖体22组合起来，由头本体16的前面16a和盖体22的凹部24在喷嘴头14内部宽度方向形成第1储液室26。在第1储液室26的上部，形成沿宽度方向与第1储液室26相连的流出路28。该流出路28垂直地向上方延伸，在刮刀刃18的前部与喷嘴头14前端部之间设有出口28a。该出口28a的宽度方向长度决定基材F的涂敷宽度。因此，使盖体22的宽度方向的长度变化时，基材F的涂敷宽度就变化。
标记30是储液壁，具有与盖体22略相同的宽度，用螺栓31可装卸地安装在盖体22的前面上部。该储液壁30的上端与支承辊12的下周面之间，留有基材F行走用的间隙。
标记32是第2储液室，是由刮刀刃18的前面、盖体22的上面、储液壁30的后面形成的空间，并且用配置在喷嘴头14的上面与支承辊12的下周面之间的隔壁34将该空间的两侧面闭塞起来而形成的。该第2储液室32的内容积，在流出路28的出口28a前方呈扩大的状态，所以，比流出路28的容积大。隔壁34可滑动地设在喷嘴头14的上面与支承辊12的下周面之间，隔壁34的底面可闭塞沿宽度方向开口的流出路28的出口28a。
标记36是设在刮刀刃18下方的头本体16上的缝隙。该缝隙36的一端在头本体16的后上面沿宽度方向开口，缝隙36沿着宽度方向并且越到前方越向下方倾斜。在该缝隙36上沿宽度方向等间隔地贯穿着与缝隙36直交的若干调节螺栓38。该调节螺栓38的端部面临着喷嘴头14的后面16b，从该后面16b调节该调节螺栓38时，可调节缝隙36的宽度。缝隙36的宽度变化时，刮刀刃18的刃尖上下动，上下可分别调节2μm～3μm的幅度。另外，由于沿宽度方向设有若干个调节螺栓38，所以，调节距上下动的刮刀刃最近的调节螺栓38。
标记40是保持部件，设在喷嘴头14的中央下方。在保持部件40上，沿上下方向配设着两杆型的气缸42。该气缸42在其气缸管的上端，螺合在喷嘴头14的头本体16的下面。
标记44是配设在保持部件40内部下方的标尺保持部件，在标尺保持部件44内部，配设着磁性变位计测用标尺即磁标尺45(商品名)。磁标尺45的顶部与气缸42的活塞杆的下端部相接，可检测该活塞杆的上下方向变位。通过保持部件40的气缸42上下动，喷嘴头14的挠曲可在上下分别约20～30μm的幅度调节。
标记46是泵，用于压送涂液，与头本体16的喷出口20连接。该泵46的压送涂液的压力被来自微机48的动作信号DS控制。
标记50是陶瓷传感器等的压电元件构成的压力计，设在第2储液室32内部，用于测定第2储液室32的内压。该压力计50借助电气信号即压力信号AS把测定的压力输出给后述的微机48。
标记48是微机，与压力计50和泵46连接。输入从压力计50输出的压力信号AS，向泵46输出动作信号DS。
标记52是基材F的厚度测定装置，设在涂敷后的基材F的行走路上。该厚度测定装置52由β射线厚度计、红外线厚度计等构成。
下面，说明上述构造的唇口涂敷型涂敷装置10的动作状态。
往基材F上涂敷的涂液厚度，由支承辊12与刮刀刃18的间隙、以及第2储液室32的内压决定。
使基材F在支承辊12与刮刀刃18的间隙内行走。涂液在泵46作用下在第1储液室26中朝喷嘴头14的宽度方向扩散，从流出路28的出口28a均匀地喷射到第2储液室32内部，将第2储液室32的内部保持为一定的压力(下面称为基准压力)。该基准压力设定为使涂液充满第2储液室32的状态并且不从储液壁30与支承辊12间的间隙中溢流。
基材F通过充满了涂液的第2储液室32，行走到刮刀刃18，涂液借助刮刀刃18的刃尖的线压而被涂敷。这时，由于涂液通过狭窄的流出路28，所以涂液的压力均匀，另外，由于第2储液室32在流出路28的出口28a前方扩大，比流出路28的容积大，所以，可容易地将第2储液室32的内部保持为高于大气压的基准压力。这样，在基材F从储液壁30与支承辊12的间隙运入第2储液室32内部时，空气不侵入第2储液室32内部，所以在涂敷层上不产生气泡。
另外，由于刮刀刃18是逗点形，所以，越接近刮刀刃的刃尖，第2储液室32的容积渐渐变小，随之作用在基材F上的压力渐渐增高，通过压力调节，使涂液不溢流到第2储液室32外。因此，随着基材F的移动而产生的涂液流A和来自流出路28的出口28a的涂液喷射流B，成为同方向的旋回流C，不会形成成为不稳定的流动。这样，在到达刮刀刃18前的基材F表面上的涂液量，在宽度方向不变化，在基材F上形成的涂敷层在宽度方向均匀。
下面，参照图4的框图说明把第2储液室32的内压保持在基准压力的状态。
当由于泵的旋转不均匀或涂液的粘度变化、温度变化等外部原因，使第2储液室32的内压上升到基准压力以上时，来自压力计50的压力信号AS，将内压已上升这一信号传递给微机48。微机48借助动作信号DS将泵46的涂液压送压力降低。涂液的压力降低时，第2储液室32的内压降低，成为原来的压力。反之，当第2储液室32的内压下降到低于基准压力时，微机48提高泵46的涂液压送压力，使第2储液室32的内压上升。
当喷嘴头14沿宽度方向挠曲时，保持部件40的气缸42使喷嘴头14的中央部朝上下方向变位，修正其挠曲。另外，本实施例中，保持部件40是在喷嘴头14的中央部设置了1个，但并不限于此，也可以设置若干个。
刮刀刃18的刃尖可以只用机械加工形成。但是，用现有的加工方法得不到完全的直线性，在宽度方向会产生小的弯曲。为此，通过拧紧或松懈靠近弯曲的刮刀刃18刃尖部分的调节螺栓38，改变对缝隙36的螺合松紧度，调节缝隙36的大小，通过该缝隙36的大小的变化，使刮刀刃的刃尖往上下各移动2～3μm，微调节刃尖的弯曲，使其近于直线。另外，该弯曲的大小和调节的变化量，是用厚度测定装置52测定已涂敷基材F的涂敷厚度而进行的，所以，涂液本身的液压也可修正弯曲。如上所述，由于刮刀刃18的刃尖可朝上下以2～3μm的幅度调节，所以，可形成比2μm更薄的涂敷层。
把盖体22从头本体16上卸下后，由于头本体16的前面16a形成为平坦的面，所以，容易清扫附着在前面16a上的涂液和杂物等。
使安装在头本体16上的盖体22的宽度变化时，流出路28的出口28a的宽变化，可以使基材F的涂敷宽度变化。
另外，通过使隔壁34在宽度方向滑动，使流出路28的出口28a的宽度变化，可以使基材F的涂敷宽度变化。例如，图3的情况下涂敷宽度为L。(第2实施例)下面，参照图5至图12说明本发明的第2实施例。
标记110是唇口涂敷型涂敷装置，是对长条状基材F涂敷湿状态涂液并送到热处理装置的装置。
标记112是使基材F以预定行走速度行走的支承辊(以下称为B辊)。该B辊112使基材F以预定行走速度行走，被设在涂敷装置110侧面的B辊用马达114驱动旋转，决定其行走速度。
标记116是喷射涂液的喷嘴。该喷嘴116设在B辊112的下方，并且与B辊112平行地配设着。该喷嘴116的内部，设有沿B辊112宽度方向的长涂液储存部118，在该涂液储存部118的中央部跟前侧，安装着供给涂液用的管120。
标记122是在喷嘴116上面沿宽度方向延伸的涂液排出口。该涂液排出口122，在其下部通过涂液通路124与涂液储存部118的上部连接，被压送到涂液储存部118的涂液，从该涂液排出口122涂敷到基材F上。
标记126是形成在涂液排出口122前部的保持板。该保持板126的上端部与B辊112的周面几乎相接，该B辊112与保持板126上端部的间隔，预先设定为基材F能通过的程度。
标记128是设在涂液排出口122后部的刮刀刃128。该刮刀刃128的上端部与B辊112周面的间隔，预先设定为基材F刚刚能通过的程度。另外，由保持板126、刮刀刃128和B辊112的周面包围的空间，基本上被闭塞，当排出涂液时其内部的压力与外气不同。标记130是检测该涂液排出口122的涂液液压的压力检测装置。该压力检测装置130由半导体传感器构成，设在保持板126上。
标记132是设在喷嘴116下方的喷嘴支承部132。该喷嘴支承部132与喷嘴116基本平行。
标记134是设在喷嘴支承台132中央部上方的、喷嘴116的中央部高度调节用马达。该高度调节用马达134，通过设在喷嘴116中央部的支承部132，可使喷嘴116的中央部上下。
标记138是设在支承部136下部的磁性变位计测用标尺即磁标尺(商品名)。该磁标尺138可检测喷嘴116中央部的变位。这样，可计测刮刀刃128与B辊112中央部间的间隙。
标记140是B辊112、喷嘴116以及喷嘴支承台132的支承脚。该支承脚140设在B辊112等的两端。在该支承脚的下部，设有使喷嘴116的两端部上下动的高度调节用马达142、144。使高度调节用马达142上下动时，喷嘴116的右侧部分上下动，使高度调节用马达144上下动时，喷嘴116的左侧上下动。
标记146是磁标尺，用于计测B辊112与喷嘴116右侧的间隙。
标记148是磁标尺，用于计测B辊112与喷嘴116的间隙。
标记150是将涂液通过管120压送到涂液储存部118的定量泵。
标记152是使定量泵150以一定的转数N旋转的马达。定量泵150由马达150旋转，定量泵150每旋转一转，压送的涂液是一定的。因此，要增加涂液的供给量时，只要提高马达152的转数，单位时间的供给量就可增加。
标记154是储存涂液用的储存槽。定量泵150从该储存槽154供给涂液。
标记156是涂敷厚度检测装置，由β线或红外线厚度计等构成。该涂敷厚度检测装置156测定湿状态或干状态涂液的涂敷厚度。另外，该涂敷厚度检测装置156沿着基材F的宽度方向以一定的速度移动，检测其涂敷厚度。涂敷厚度检测装置156一边移动，一边检测沿着基材F的宽度方向分割成7个区域部的各区域涂敷厚度的平均值。把检测出的7个区域部的各平均涂敷厚度作为D1(t)、D2(t)…D7(t)从喷嘴的左侧输出。另外，把D1(t)、D2(t)…D7(t)的平均值作为D输出。
标记158是备有微机的控制装置，连接着B辊112的旋转用马达114、压力检测装置130、高度调节用马达134、142、144、磁标尺138、146、148、定量泵150的马达152以及涂敷厚度检测装置156。这样，可控制B辊112的行走速度，另外，通过驱动高度调节用马达134、142、144，可调节喷嘴116的高度，可调节定量泵150的排出量。另外，输入压力检测装置130、磁标尺138、146、148和涂敷厚度检测装置156的各检测数据。
该控制装置158具有下述的5个控制系统，该5个控制系统均用于调节基材F的涂敷厚度。以下按顺序说明这些控制系统。
先说明第1控制系统。
本实施例的涂敷装置110，是一边对涂液加压一边将其从喷嘴116喷射出，对基材F进行涂敷的方式，所以其涂敷厚度由定量泵150的排出量决定。即，该定量泵150的单位时间排出量，由行走速度和涂敷宽度和涂敷厚度的积、即涂敷量的体积决定。另外，这时的涂敷厚度是湿状态的涂敷厚度。单位时间的涂液排出量由定量泵150的转数决定。
因此，定量泵150的转数N(rpm)用(1)式决定。
N＝(D×W×V)/(K1×Q)……(1)式中，D是湿的涂敷厚度(mm)，W是涂敷宽度(mm)，V是行走速度(m/分)，Q是定量泵150转一转的排出量(cc/REV)，K1是常数。
Q如果由定量泵150的泵形式决定，则可认为是常数，所以(1)式成为N＝(D×W×V)/K2……(2)式中，K2＝K1×Q。
因此，把湿的涂敷厚度D和涂敷宽度W输入控制装置158，把B辊112的行走速度V通过A/D转换器输入控制装置158时，控制装置158控制定量泵150的旋转用马达152，使其成为用(2)式求出的泵旋转数N。
这样，定量泵150的旋转数自动地跟随行走速度V的变化，总能以相同的涂敷厚度和相同的涂敷宽度涂敷涂液。
下面说明第2控制系统。
在涂敷作业中，考虑到涂敷厚度和涂敷宽度不变更，所以(2)式中的涂敷厚度D和涂敷宽度W可认为是常数。因此，(2)式可表示为(3)式。
N＝K3×V……(3)式中，K3＝D×W/K2……(3′)上述K3虽然包含涂敷厚度D，但由于涂敷厚度D有时变动，所以，用涂敷厚度检测装置156对全部涂敷厚度测定其平均值Dp，有必要在K3中反映该变动。为此，从与(3’)式不同的观点看、即仅从涂敷厚度看，K3成为下式(4)。
K3＝Ds/Dp×K0……(4)式中，Ds是设定涂敷厚度，K0是常数。
把用(4)式求出的K3代入(3)式，这样，与设定涂敷厚度对应的定量泵150的转数如式(5)所示。
N＝(Ds×V×K0)/Dp……(5)这样，定量泵150的旋转数自动地跟随行走速度V的变化，总能以相同的涂敷厚度和相同的涂敷宽度进行涂液的涂敷。
下面，说明将涂液的液压保持为适当值的控制系统。
唇口涂敷型涂敷装置110的特征在于其气密性。为了保持该气密性，必须适当地保持喷嘴116内部的液压。但是，该液压因B辊112的轴方向晃动或行走速度的变化而产生大的变化。因此，为了在B辊112的晃动或行走速度变化时也能将液压保持为适当值，进行下述的控制。
在容许液压适当变化的范围内，设定容许值，把该容许值的上限值和下限值输入控制装置158内，预先储存起来。在涂敷装置110的涂敷作业中，用压力检测装置130检测其液压。
该检测出的液压超过设定的上限液压值时，用高度调节马达142、144将喷嘴116上端的间隙以一定量并均匀地扩开，降低检测的液压值。当检测出的液压值低于设定的下限液压值时，用高度调节装置142、144使喷嘴110两端的间隙以一定量并均匀地变窄，使喷嘴110内部的液压值上升。
通过上述的控制，可使喷嘴110内部的液压值总保持在容许范围内，所以，涂敷厚度不变化。
下面说明修正基材F宽度方向的涂敷厚度间隙的控制系统。
该控制系统中，用高度调节用马达142、144、134调节刮刀刃128与B辊112间的间隙，修正基材F宽度方向的涂敷厚度的间隙。
把喷嘴110两端的间隙和中央间隙的数值输入控制装置158，为了使磁标尺138、146、148检测出的间隙值与上述输入的设定值一致，控制装置158常时地调节高度调节用马达142、144、134，使设定值与检测出的间隙一致。
这样，基材F的宽度方向的涂敷厚度的间隙，常时地与设定值吻合，宽度方向的涂敷厚度不产生变化。
下面说明第3控制系统。
该第3控制系统也与上述控制系统同样地、控制基材F的宽度方向的涂敷厚度，使用涂敷厚度检测装置156进行控制。
把由涂敷厚度检测装置156检测出的7个区域部的各平均涂敷厚度，从喷嘴左侧起作为D1(t)、D2(t)…D7(t)，存储在控制装置158内。
根据每隔一定时间输入的D1(t)、D2(t)…D7(t)，控制装置158进行(6)～(8)式的计算，求刮刀刃左侧与支承辊左侧的间隙GL(t)、刮刀刃右侧与支承辊右侧的间隙GR(t)、刮刀刃中央部与支承辊中央部的间隙GC(t)。GL(t)＝GL(t－1)＋{(D2(t)＋D6(t))/2－D2(t)}×K4 ……(6)GR(t)＝GR(t－1)＋{(D2(t)＋D6(t))/2－D6(t)}×K4 ……(7)GC(t)＝GC(t－1)＋{(D2(t)＋D6(t))/2－D4(t)}×K4 ……(8)式中，GL(t－1)、GR(t－1)、GC(t－1)是一定时间前的用(6)～(8)式求出的刮刀刃128与B辊112的间隙。K4是涂敷系数。权利要求3中的DL(t)、DC(t)、DR(t)是D2(t)、D4(t)、D6(t)。
为了使磁标尺138、146、148检测出的间隙成为GL(t)、GR(t)、GC(t)，控制装置158每一定时间使用高度调节用马达142、144、134，修正刮刀刃128与B辊112的间隙。
这样，基材F的宽度方向的涂敷厚度常时地被控制，不产生涂敷厚度的不均匀。
基材的涂敷厚度被上述5个控制系统控制，所以可做到已往做不到的均匀涂敷。
图10是使用本实施例的5个控制系统，将基材的涂敷厚度图形化的图。
图11和图12是不采用本实施例的控制系统，将涂敷的数据图形化的图。
图10至图12中的Z轴表示涂敷厚度，X轴表示基材的长度方向，Y轴表示基材的宽度方向。
比较该3个附图可知，图10的涂敷厚度总能保持平均的涂敷厚度，而图11和图12中，由于不采用本实施例的控制系统，涂敷厚度不均匀。
方案1记载的唇口涂敷型涂敷装置，基材通过充满了涂液的第2储液室，行走到刮刀刃，借助刮刀刃刃尖的线压使涂液被涂敷。这时，由于第2储液室在流出路出口的前方扩大，形成为大于流出路的容积，所以，可容易地将第2储液室内部保持为高于大气压的基准压力，这样，当基材从储液壁与支承辊的间隙运入第2储液室内部时，空气不侵入第2储液室内部，这样，在基材的涂敷层上不产生气泡。
另外，由于刮刀刃是纵断面圆弧形，越接近刃尖第2储液室的容积渐渐变小，随之加在基材上的压力渐渐增高。因此，随着基材的移动产生的涂液流和从位于刮刀刃前方的流出路出口出来的涂液的喷射流，成为同一方向的旋回流，不会成为不稳定的流动。这样，到过刮刀刃前的基材表面上的、不混入空气的涂液的量，在宽度方向不变化，沿宽度方向涂敷到基材上的涂敷量均匀。另外，这时，由于在容积小于第2储液室的流出路上，涂液的压力被均匀化后涂敷到基材上，所以，可更加均匀地涂敷。
方案2记载的唇口涂敷型涂敷装置，由于在第2储液室设有压力检测装置，所以，根据该压力检测装置的压力信号，可调节涂液供给机构压送涂液的压力，第2储液室内总能保持所需的内压。这时，从涂液供给机构向第1储液室压送的涂液，通过狭窄的流出路，其压力被均匀化，另外，第2储液室在流出路出口前方扩大，形成为比流出路的容积大，所以，可容易地将第2储液室内部保持为高于大气压的压力。因此，在该位置设置压力检测装置，可容易地进行压力调节。
方案3记载的唇口涂敷型涂敷装置，以涂液充满第2储液室的状态并且不从储液壁与支承辊的间隙溢流地设定基准压力，第2储液室内常时地被反馈控制为该基准压力值，这样，可用一定的涂敷压力对基材进行涂敷。
方案4记载的唇口涂敷型涂敷装置，由于压力检测装置设在储液壁上，所以可容易地安装该检测装置。
方案5记载的唇口涂敷型涂敷装置，用调节螺栓使刮刀刃的刃尖上下动，调节刃尖的弯曲，使其沿宽度方向成为直线。这样，弯曲被修正，在涂敷层上不产生不均匀。由于刮刀刃的刃尖是直线性，所以，尤其适合于设置片材等的极薄的涂敷层。
使用方案6记载的唇口涂敷型涂敷装置，可常时地保持均匀的涂敷厚度。尤其是定量泵的旋转数能自动地跟随行走速度的变化，常时地保持相同的涂敷厚度和相同的涂敷宽度。
方案7记载的涂敷装置中，定量泵的旋转数也能跟随行走速度的变化，常时保持相同的涂敷厚度和相同的涂敷宽度。
方案8记载的涂敷装置中，常时地控制基材的宽度方向的涂敷厚度，涂敷厚度均匀。
权利要求
1.唇口涂敷(LIP COATER)型涂敷装置，在支承辊(BACK UPROLL)的下方，配设具有刮刀刃(DOCTOR EDGE)的喷嘴头(NOZZLEHEAD)，从喷嘴头将涂液加压喷射，对在支承辊下周面从喷头前方向后方行走的基材进行涂敷；其特征在于，在喷嘴头的上面，设有纵断面圆弧形的刮刀刃；沿喷嘴头内部的宽度方向，设有第1储液室；在第1储液室与位于刮刀刃前方的喷嘴头的上面之间，设有流出路；在喷嘴头的前部，立设着储液壁，该储液壁朝向支承辊的下周面并留有基材行走用的间隙；由支承辊的下周面、储液壁、刮刀刃和喷嘴头的上面，形成第2储液室；上述第2储液室，在流出路出口的前方扩大，形成为大于流出路的容积，并且，越接近纵断面圆弧形的刮刀刃刃尖，其容积渐渐减小。
2.如权利要求1所述的唇口涂敷型涂敷装置，其特征在于，在第2储液室内设有压力检测装置；设有向第1储液室压送涂液的涂液供给装置；设有控制装置，该控制装置根据压力检测装置检测出的压力信号，反馈控制涂液供给装置的压送涂液的压力，使第2储液室内高于大气压。
3.如权利要求2所述的唇口涂敷型涂敷装置，其特征在于，上述控制装置进行反馈控制，使上述压力检测装置检测出的压力信号成为基准压力值，该基准压力值设定成在涂液充满第2储液室的状态从储液壁与支承辊之间的间隙不产生溢流。
4.如权利要求2所述的唇口涂敷型涂敷装置，其特征在于，上述压力检测装置设在上述储液壁上。
5.唇口涂敷型涂敷装置，在支承辊的下方，配设带有刮刀刃的喷嘴头，从喷嘴头将涂液加压喷射，涂敷到基材上；其特征在于，在刮刀刃下方部的喷嘴头上，沿着喷嘴头的宽度方向设有缝隙，且沿喷嘴头的宽度方向留有使喷嘴头不上下分离的连接部，沿该缝隙的长度方向等间隔地设置若干个贯通的调节螺栓，该调节螺栓与缝隙略直交；通过改变调节螺栓的拧紧程度，使刮刀刃的刃尖上下动。
6.唇口涂敷型涂敷装置，由排出涂液用的喷嘴、设在喷嘴上部的刮刀刃和配置在其上方并使基材以预定行走速度行走的支承辊构成，从喷嘴施加压力将涂液喷射到基材上，进行涂敷；其特征在于设有检测基材行走速度V的行走速度检测装置；每转一圈向喷嘴供给一定排出量涂液的定量泵；第1控制装置，该第1控制装置根据行走速度检测装置检测出的行走速度V，将上述定量泵的旋转数N控制为N＝(D×W×V)/(K1×Q)(式中，D是湿的设定涂敷厚度(mm)，W是基材的设定涂敷宽度(mm)，Q是定量泵每转一转的排出量，K1是常数。)。
7.唇口涂敷型涂敷装置，由排出涂液用的喷嘴、设在喷嘴上部的刮刀刃和配置在其上方并使基材以预定行走速度行走的支承辊构成，从喷嘴施加压力将涂液喷射到基材上，进行涂敷；其特征在于设有检测基材行走速度V的行走速度检测装置；每转一圈向喷嘴供给一定排出量涂液的定量泵；检测基材宽度方向平均涂敷厚度Dp的涂敷厚度检测装置；第2控制装置，该第2控制装置根据行走速度检测装置检测出的行走速度V和涂敷厚度检测装置检测出的平均涂敷厚度Dp，将上述定量泵的旋转数N控制为N＝(Ds×V×K0)/Dp(式中，Ds是湿的设定涂敷厚度，K0是常数)。
8.唇口涂敷型涂敷装置，由排出涂液用的喷嘴、设在喷嘴上部的刮刀刃和配置在其上方并使基材以预定行走速度行走的支承辊构成，从喷嘴施加压力将涂液喷射到基材上，进行涂敷；其特征在于设有设在喷嘴下部的左部、右部、中央部的、用于调节喷嘴高度的高度调节装置；每隔一定时间检测刮刀刃与支承辊在左部、右部、中央部3个部位的间隙的间隙检测装置；每隔一定时间检测沿基材宽度方向分割成左部、右部、中央部的各区域部涂敷厚度平均值即平均涂敷厚度DL(t)、DC(t)、DR(t)的涂敷厚度检测装置；计算装置，该计算装置以K4作为涂敷系数，根据每隔一定时间从涂敷厚度检测装置输入的DL(t)、DC(t)、DR(t)，用下列三式计算出每隔一定时间的GL(t)、GR(t)、GC(t)，该三式是GL(t)＝GL(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DL(t)}×K4GR(t)＝GR(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DR(t)}×K4GC(t)＝GC(t－1)＋{(DL(t)＋DR(t))/2－DC(t)}×K4第3控制装置，该第3控制装置每隔一定时间反馈控制3个高度调节装置，使间隙检测装置检测出的刮刀刃左侧与支承辊左侧之间的间隙成为计算装置算出的GL(t)，使刮刀刃右侧与支承辊右侧之间的间隙成为GR(t)，使刮刀刃中央部与支承辊中央部之间的间隙成为GC(t)。
全文摘要
唇口涂敷(LIP COATER)型涂敷装置,在支承辊(BACK UP ROLL)的下方,配设具有刮刀刃(DOCTOR EDGE)的喷嘴头(NOZZLEHEAD),从喷嘴头将涂液加压喷射,对在支承辊下周面从喷头前方向后方行走的基材进行涂敷;其特征在于,在喷嘴头的上面,设有纵断面圆弧形的刮刀刃;沿喷嘴头内部的宽度方向,设有第1储液室;在第1储液室与位于刮刀刃前方的喷嘴头的上面之间,设有流出路;在喷嘴头的前部,立设着储液壁,该储液壁朝向支承辊的下周面并留有基材行走用的间隙;由支承辊的下周面、储液壁、刮刀刃和喷嘴头的上面,形成第2储液室;上述第2储液室,在流出路出口的前方扩大,形成为大于流出路的容积,并且,越接近纵断面圆弧形的刮刀刃刃尖,其容积渐渐减小。
文档编号B05C1/00GK1326715SQ0011793
公开日2001年12月19日 申请日期2000年6月1日 优先权日2000年6月1日
发明者三谷惠敏, 松本刚, 米田知弘 申请人:平野有限公司