JP2000024569A - 多層塗工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各層の厚み調整が容易にできて、気泡等の発
生を防いで高速でムラを発生することなく、塗工できる
多層塗工装置を提供する。 【解決手段】 バッキングロール１２の下方に、第１ノ
ズルヘッド１４を配し、この出口から第１の塗工液を圧
力をかけて噴出してバッキングロール１２に支持されて
走行されるウエブＦに塗工し、第１ノズルヘッド１４か
ら間隔を置いてバッキングロール１２に対向して、第２
ノズルヘッド１５を配し、この噴出口から第２の塗工液
を圧力をかけて噴出して前記第１の塗工液の上に塗工す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウエブに塗工液を
複数層連続塗工する多層塗工装置に関し、より詳細に
は、バッキングロールの周囲に複数のリップ型のノズル
ヘッドを間隔をおいて配して多数層の塗工層を形成する
多層塗工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バックアップロールに支持されて
連続搬送されるウエブに多層塗工する装置としては、ス
ライド型塗工装置や、リップ型塗工装置等が知られてい
る。いわゆるスライド型多層塗工装置は、塗工液を噴出
する複数のスロットと、噴出した塗工液をバッキングロ
ールに支持されて搬送されるウエブ面に供給するスライ
ド面とを備え、各スロットから塗工液をスライド面に供
給し、スライド面に沿って流すことにより、スライド面
で塗工液を順次下方へ積層し、連続搬送されるウエブ面
に同時に多層塗工する。

【０００３】また、いわゆるリップ型塗工装置はノズル
ヘッド又はダイのバッキングロールの対向面（リップ
面）に塗工液を供給する複数のスロットを形成し、各ス
ロットから塗工液をリップ面に供給することにより、前
方から順次、連続搬送されるウエブの面から上層へ積層
し、連続搬送されるウエブに同時に多層塗工する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような塗工装置
による多層塗工は、各層の塗工厚の調整が困難であり、
高速では気泡等が発生して厚く塗工するのが困難である
と共に、塗工時に殆ど剪断力をかけることができず塗工
精度が悪かった。具体的には、スライド型塗工装置で
は、層毎に特定の粘度とか特殊な物性を持った塗工液を
選ぶ必要があり、塗工速度又は塗工製品の用途が制限さ
れると共に、塗工厚ムラが発生した。また、上記リップ
型塗工装置では、リップ面とウエブとの間隙調整、塗工
液物性の関連等との調節が困難であった。また、高速塗
工において、塗工液に気泡が発生したり、塗工厚ムラが
発生した。

【０００５】本発明者は上述した問題に対処して創案し
たものであって、種々多層塗工装置の高速化について研
究し、塗工ヘッドを複数にして、間隔を置いて配置する
ことで、高速塗工でき、各層の厚み調整が容易にできる
ことを究明した。

【０００６】本発明の目的とする処は、各層の厚み調整
が容易にできて、気泡等の発生を防いで高速でムラを発
生することなく、塗工できる多層塗工装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして、上記目的を達成
するための手段としての本発明の請求項１の多層塗工装
置は、バッキングロールの下方に、第１ノズルヘッドを
配し、前記第１ノズルヘッドの出口から第１の塗工液を
圧力をかけて噴出してバッキングロールに支持されて走
行されるウエブに塗工し、前記第１ノズルヘッドから間
隔を置いてバッキングロールに対向して、第２ノズルヘ
ッドを配し、前記第２ノズルヘッドの噴出口から第２の
塗工液を圧力をかけて噴出して前記第１の塗工液の上に
塗工する多層塗工装置であって、前記第１ノズルヘッド
は、ヘッド本体とドクターエッジと蓋体とから構成し、
内部の幅方向に下液溜め室を設け、前記下液溜め室から
ドクターエッジの前方の前記出口に続く流出路を設け、
前記流出路の出口の周囲の前記ドクターエッジからその
前方にかけて、前記バッキングロールに対向する面に間
隙を残して、液溜め壁を立設し、前記バッキングロール
の下周面、前記液溜め壁及び前記ドクターエッジ前面と
により形成された部分を上液溜め室として前記流出路の
出口より前方に脹らまして前記流出路の容積より大きく
形成すると共に、前記ドクターエッジ下方部にスリット
を幅方向に伸ばして設け、前記スリットの隙間を調整す
る調整ボルトを前記スリットの長手方向に等間隔に複数
本、前記スリットに対して略直交して貫通するように設
け、前記第２ノズルヘッドは、第２ヘッド本体部と噴出
ヘッド部とから構成し、前記第２ヘッド本体部に塗工液
入口を設け、前記噴出ヘッド部に第２塗工液をウエブ面
に供給する噴出口を設け、前記噴出ヘッド部は突出して
バッキングロールに近設すると共に対向する面にリップ
面を形成し、前記噴出ヘッド部の内部に幅方向に伸ばし
て液溜部を設け、塗工液入口、液溜部、及び噴出口を導
通して塗工液流路を設けたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２の多層塗工装置は、請求項
１の多層塗工装置において、前記第２ヘッド本体部は、
塗工液入口と、噴出ヘッド部を嵌合して複数のボルトで
固定するようにした凹面を設け、前記凹面に噴出ヘッド
部を固定して塗工液流路を連通させると共に、前記噴出
ヘッド部のリップ面は前方の上流側部を、後方の下流側
部より前記バッキングロールに対して段付に後退させる
と共に、前記上流側リップ部の前方端部におけるバッキ
ングロールの接線との角度を大きくし、前記第２ノズル
ヘッドは前記第１ノズルヘッドより低剪断で第２塗工液
を塗工する。

【０００９】本発明の多層塗工装置は、第１ノズルヘッ
ドと第２ノズルヘッドを間隔を置いてバッキングロール
の周囲に配し、第１ノズルヘッドは、ヘッド本体とドク
ターエッジと蓋体とから構成し、前記ドクターエッジの
前方の本体に塗工液を供給する出口を設け、バッキング
ロールに対向する面に間隙を残して液溜め壁を立設し、
バッキングロールの下周面、前記液溜め壁及び前記ドク
ターエッジ前面とにより形成された部分を上液溜め室と
して前記塗工液の出口より前方に脹らまして前記流出路
の容積より大きく形成し、上液溜め室に塗工液を溜めて
塗工し、ドクターエッジ先端で塗工を均一にならす。第
２ノズルヘッドは、第２ヘッド本体部と噴出ヘッド部と
から構成し、前記第２ヘッド本体部の塗工液入口を設
け、前記噴出ヘッド部から第２塗工液をウエブ面に供給
する噴出口を設け、噴出ヘッド先端のリップ面で塗工液
を積層し、高速でムラなく塗工する。

【００１０】本発明において、ウエブとは、金属ストリ
ップ、紙、フィルム、布、シート等の可撓性の帯状材を
意味する。流出路の容積とは、下液溜め室と出口間の流
出路の容積を意味する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明を具体化した実施の形態について説明する。ここ
に、図１〜図５は本発明の一実施態様を示し、図１は本
発明に係る多層塗工装置を示す側面図、図２は第１ノズ
ルヘッドの圧力制御を行なうブロック図、図３は第２ノ
ズルヘッドの正面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図
５は噴出ヘッド部の拡大図である。

【００１２】（多層塗工装置１０の構造の概略）多層塗
工装置１０は、バッキングロール１２に支持されて走行
されるウエブＦに対向して、バッキングロール１２の下
方に配置された第１ノズルヘッド１４と、これと間隔を
置いて配置された第２ノズルヘッド１５とを備えてい
る。

【００１３】第１ノズルヘッド１４は、概略、ヘッド本
体１６とドクターエッジ１８と蓋体２２とから構成し、
第２ノズルヘッド１５は、ノズル本体部５２と噴出ヘッ
ド部５４とから構成している。

【００１４】そして、バッキングロール１２に支持され
て走行されるウエブＦに対向して、第１ノズルヘッド１
４から第１の塗工液が塗工され、続いて、この塗工層の
上に第１ノズルヘッド１４と間隔を置いて配置された第
２ノズルヘッド１５から第２塗工液が塗工される。

【００１５】（第１ノズルヘッド１４の構造）第１ノズ
ルヘッド１４のヘッド本体１６は、バッキングロール１
２と略同じ幅を有し、上部にドクターエッジ１８が設け
られている。このドクターエッジ１８は、縦断面形状が
円弧状に形成されたコンマ型をしている。ドクターエッ
ジ１８の最先端とバッキングロール１２とは間隙を持っ
て配置され、この間隙をウエブＦが走行する。ヘッド本
体１６の前面１６ａはフラットな面に形成され、この前
面１６ａに塗工液の供給口２０が開口している。

【００１６】ヘッド本体１６のドクターエッジ１８が設
けられた側と反対側の前方上流側には、蓋体２２がボル
トにより着脱自在に取付けられている。蓋体２２の後面
には、幅方向に凹部２４によって第１ノズルヘッド１４
内部の幅方向に伸びて下液溜め室２６が形成される。下
液溜め室２６の上部には流出路２８が幅方向に第１液溜
め室２６に連続して形成されている。この流出路２８
は、垂直に上方に伸びて、ドクターエッジ１８の前部と
第１ノズルヘッド１４の前端部との間に形成された出口
２８ａに達している。そして、この出口２８ａの幅方向
の長さをウエブＦの概略の塗工幅にしている。ウエブＦ
の塗工幅を変えるには、蓋体２２の幅方向の長さを変化
させる。蓋体２２の前面の上部に液溜め壁３０を設け、
出口２８ａから供給された塗工液を貯えるようにしてい
る。

【００１７】液溜め壁３０は、蓋体２２と略同じ幅を有
し、蓋体２２の前面の上部にボルト３１により着脱自在
に取付けられる。この液溜め壁３０の上端とバッキング
ロール１２の下端面の間には、ウエブＦの走行用の間隙
が残されている。そして、液溜め壁３０とドクターエッ
ジ１８等により上液溜め室３２が形成される。

【００１８】上液溜め室３２は、第１塗工液をウエブＦ
に塗工するように貯留する所で、ドクターエッジ１８の
前面、蓋体２２の上面、液溜め壁３０の後面とによって
形成された空間と、この空間の両端面を第１ノズルヘッ
ド１４の上面とバッキングロール１２の下周面との間に
配された隔壁によって閉塞することにより形成されてい
る。この上液溜め室３２の容積は、流出路２８の出口２
８ａより前方が脹らんだ状態になっていることにより、
流出路２８の容積より大きくされている。隔壁は、第１
ノズルヘッド１４の上面とバッキングロール１２の下周
面との間を摺動自在に設けられている。また隔壁の底面
は幅方向に開口した流出路２８の出口２８ａを閉塞でき
るように形成されている。

【００１９】また、ヘッド本体１６のドクターエッジ１
８の下方には、スリット３６が設けられている。このス
リット３６は、その一端がヘッド本体１６の後上面に幅
方向に開口し、かつ、前方にいくほど下方に傾斜して設
けられている。また、スリット３６と直交するように調
整ボルト３８が幅方向に複数本等間隔に貫通している。
この調整ボルト３８の端部は、第１ノズルヘッド１４の
後面１６ｂに臨んでおり、この後面１６ｂから調整ボル
ト３８の螺合具合を調整することによってスリット３６
の幅を調整できる。スリット３６の幅が変化することに
より、ドクターエッジ１８の刃先が上下動して、上下に
それぞれ２〜３μｍの幅で調整ができる。なお、幅方向
に複数個調整ボルト３８が設けられていることから、上
下動させたい刃先の一番近い調整ボルト３８で調整でき
る。さらに、第１ノズルヘッド１４には、第１ノズルヘ
ッド１４を保持する保持部材４０が設けられている。

【００２０】保持部材４０は、第１ノズルヘッド１４の
下方に設けられ、サーボモータ、エアーシリンダ、油圧
シリンダ等の位置調整用の駆動手段に連結されている。
保持部材４０に保持されて第１ノズルヘッド１４は、バ
ッキングロール１２に対して接近、離反できるようにさ
れている。駆動手段は駆動により、第１ノズルヘッド１
４の中央部に設けられ、端部の位置をバッキングロール
１２の中心方向にそれぞれ２０〜３０μｍの幅で調整す
る。また、保持部材４０の下方にはスケール保持部材が
配され、このスケール保持部材は位置計測用スケールを
内蔵し、第１ノズルヘッド１４のバッキングロール１２
に対する位置を検出する。

【００２１】第１塗工液の塗工厚を測定する第１厚み測
定装置９０が、第１ノズルヘッド１４と第２ノズルヘッ
ド１５との間のウエブＦの走行路に設けられている。厚
み測定装置９０の種類としては、β線厚み計、赤外線厚
み計等が使用される。この厚み測定装置９０で測定した
厚み信号を制御装置のマイコン４８に出力し、マイコン
４８で厚みの設定値と比較し、後述するように、第１塗
工液の供給量、供給圧力、バッキングロール１２とドク
ターエッジ１８の間隙等を調節して塗工厚みが設定値に
なるように制御する。

【００２２】また、マイコン４８は、図示しないバッキ
ングロール１２のモータ回転計、ギャップセンサ等に接
続され、バッキングロール１２の回転、バッキングロー
ル１２とドクターエッジ１８の左右方向の所定位置にお
けるギャップの検出信号が入力されるようにされてい
る。

【００２３】第１塗工液の供給量、供給圧力を制御する
第１ポンプ４６は、ヘッド本体１６の第１塗工液の供給
口に接続されている。このポンプ４６は、マイコン４８
に接続され、マイコン４６からの動作信号ＤＳによって
制御され、塗工液の供給量及び供給圧力を調節してい
る。第１塗工液の供給圧力は上液溜め室３２の内圧を圧
力計４９で測定して検出している。この圧力計４９はマ
イコン４８に接続され、測定した圧力を電気信号である
圧力信号ＡＳによってマイコン４８へ出力する。

【００２４】（第１ノズルヘッド１４の制御方法） (1) 第１の制御系統 まず、第１の制御系統について説明する。

【００２５】第１塗工液の塗工厚みを制御する方法とし
ては，塗工厚は供給される塗工液の量によって決定され
るという原則に基づいて、供給量、供給圧力を制御して
行なう。

【００２６】すなわち、この第１ポンプ４６の単位時間
当りの吐出量はライン速度と塗工幅と塗工厚の積、すな
わち塗工量の体積によって決定される。なお、この場合
の塗工厚はウェット状態の塗工厚である。また、単位時
間当りの塗工液の吐出量はポンプ４６の回転数によって
決定される。したがって、第１ポンプ４６の必要な回転
数Ｎ（ｒｐｍ）は、(1) 式によって決定される。

【００２７】 Ｎ＝ Ｄ×Ｗ×Ｖ／Ｋ1 ×Ｑ …… (1) 但し、Ｄはウェットの塗工厚（ｍｍ）、Ｗは塗工幅（ｍ
ｍ）、Ｖはライン速度（ｍ／分）、Ｑはポンプ４６の１
回転当りの吐出量（cc/REV）、Ｋ1 は定数である。

【００２８】Ｑはポンプ４６のポンプ形式が決まれば定
数と考えることができるので、(1)式は、 Ｎ＝ Ｄ×Ｗ×Ｖ／Ｋ2 …… (2) のようになる。

【００２９】但し、Ｋ2 ＝Ｋ1 ×Ｑである。

【００３０】したがって、ウェットの塗工厚Ｄと塗工幅
Ｗをマイコン４８に数値入力し、バッキングロール１２
のライン速度ＶをＡ／Ｄ変換器を介してマイコン４８に
入力すれば、マイコン４８は(2) 式によって求めたポン
プ回転数Ｎになるようにポンプ４６の回転用モータを制
御する。

【００３１】これにより、ライン速度Ｖの変化にポンプ
４６の回転数が自動的に追従して、常に同じ塗工厚及び
同じ塗工幅で塗工液を塗工することができる。

【００３２】(2) 第２の制御系統 次に、第２の制御系統について説明する。

【００３３】塗工作業中には塗工厚や塗工幅の変更はな
いと考えられているため、(2) 式における塗工厚Ｄと塗
工幅Ｗは定数と考えられる。したがって、(2) 式は、 Ｎ＝Ｋ3 ×Ｖ …… (3) のように表される。但し、Ｋ3 ＝Ｄ×Ｗ／Ｋ2 である。

【００３４】ところで、塗工厚Ｄにおいて、全塗工幅に
対してその平均値Ｄp を、厚み測定装置９０から求める
と上記定数Ｋ3 は下記のように与えられる。

【００３５】 Ｋ3 ＝Ｄs ／Ｄp ×Ｋ0 …… (4) 但し、Ｄs は設定塗工厚及びＫ0 は定数である。

【００３６】(4) 式で求めたＫ3 を(3) 式に代入するこ
とにより、設定塗工厚に対応するポンプ４６の回転数が
(5) 式のようになる。

【００３７】 Ｎ＝ Ｄs ×Ｖ×Ｋ0 ／Ｄp …… (5) これにより、ライン速度Ｖの変化にポンプ４６の回転数
が自動的に追従して、常に同じ塗工厚及び同じ塗工幅で
塗工液を塗工することができる。

【００３８】さらに、塗工厚みの制御をドクターエッジ
１８とバッキングロール１２との間隙を調節して行なう
制御としては、幅方向の塗工厚みを第１厚み測定装置９
０によりｎ区画して測定すると共に、ギャップセンサが
ドクターエッジ１８とバッキングロール１２の間隙を測
定し、マイコン４８に記憶させる。これらのｎ区画部の
それぞれの平均塗工厚をノズルの左側よりＤ1 (t) ，Ｄ
2 (t) …Ｄn-1(t)、Ｄn (t) としてマイコン４８が記憶
する。

【００３９】そして、一定時間毎に入力するＤ1 (t) 、
Ｄ2 (t) …Ｄn-1(t)、Ｄn (t) に応じて、マイコン４８
が下記の(6) 〜(8) 式の計算を行なって、ドクターエッ
ジ１８左側とバックアップロール１２左側との間隙をＧ
L (t) 、ドクターエッジ１８右側とバックアップロール
１２右側との間隙をＧR (t) 、ドクターエッジ１８中央
部とバックアップロール１２中央部との間隙をＧC (t)
を求める。

【００４０】 ＧL (t) ＝ＧL (t-1) ＋｛（Ｄ2 (t) ＋Ｄn-1(t)）／２−Ｄ2 (t) ｝×Ｋ4 …… (6) ＧR (t) ＝ＧR (t-1) ＋｛（Ｄ2 (t) ＋Ｄn-1(t)）／２−Ｄ6 (t) ｝×Ｋ4 …… (7) ＧC (t) ＝ＧC (t-1) ＋｛（Ｄ2 (t) ＋Ｄn-1(t)）／２−Ｄ4 (t) ｝×Ｋ4 …… (8) 但し、ＧL (t-1) 、ＧR (t-1) 及びＧC (t-1) は、一定
時間前の(6) 〜(8) 式によって求めたドクタエッジ１８
とバッキングロール１２の間隙である。また、Ｋ4 は塗
工係数である。

【００４１】マイコン４８は、ＧL (t) 、ＧR (t) 、Ｇ
C (t) になるように、一定時間毎にギャップを測定し、
ギャップモータを駆動して、ドクタエッジ１８とバッキ
ングロール１２の間隙を補正する。

【００４２】これにより、常にウエブＦの幅方向の塗工
厚が制御され、塗工厚にむらができたりすることがな
い。この場合において、幅方向のｎ区画のｎの数はウエ
ブＦの幅にもよるが３以上が好ましい。厚みの精度を良
くするには多い方が好ましいが、ウエブＦの幅により選
べばよい。また、塗工厚の制御をポンプ４６の回転数調
節や保持部材４０の位置調節を併せて行なうことによ
り、より精度のよい塗工厚み調節ができる。

【００４３】このようにして、第１ノズルヘッド１４で
第１塗工液は、厚みを制御されてウエブＦに塗工された
後、続いて、第１塗工液の層に積層されて第２ノズルヘ
ッド１５で第２塗工液が塗工される。

【００４４】（第２ノズルヘッド１５の構造）第２ノズ
ルヘッド１５は、第１ノズルヘッド１４と間隔を置いて
配置され、ノズル本体部５２と噴出ヘッド部５４と支持
部材５６で形成されている。そして、第２ノズルヘッド
１５で、バッキングロール１２に支持されて第１ノズル
ヘッド１４で第１塗工液が塗工されて走行されてくるウ
エブＦの塗工層の上に第２塗工液が塗工される。

【００４５】第２ノズルヘッド１５のノズル本体部５２
は、前部ボデイ５８と後部ボデイ６０とを複数のボルト
６２で着脱自在に螺着して構成している。

【００４６】前部ボデイ５８には、第２塗工液を第２ノ
ズルヘッド１５に供給する供給口６４を設けると共に、
供給口６４に導通したマニホールド６６を幅方向に伸ば
して設けている。前部ボデイ５８と後部ボデイ６０との
界面に、マニホールド６６に導通した流路６８が設けら
れている。前部、後部の各ボデイ５８、６０の先端面
（バッキングロールに対向する面）にはそれぞれ係合突
起７０，７２が設けられ、係合突起７０，７２間に凹面
７４が形成されている。そして、この凹面７４に噴出ヘ
ッド部５４が嵌合され、複数本のボルト７６を係合突起
７０，７２に螺合して締め付けることにより、ノズル本
体部５２と噴出ヘッド部５４とを着脱可能に一体化して
いる。

【００４７】噴出ヘッド部５４は、前部ヘッド５４ａと
後部ヘッド５４ｂが合わされて構成され、ノズル本体部
５２の凹面７４に嵌合する底部とバッキングロール１２
に向かって突出した先端部８０が形成され、内部に液溜
８２が設けられている。先端部８０の先端に噴出口８４
が設けられ、噴出口８４から液溜８２を経てノズル本体
部５２の流路６８に導通する塗工液流路８６が設けられ
ている。

【００４８】噴出ヘッド部５４の噴出口８４より前方
（走行上流側）の、前方リップ面８８ａと噴出口８４を
形成する壁は、後方リップ面８８ｂと後方の壁よりバッ
キングロール１２周面から離れた段付に形成され、第２
塗工液を噴出口８４の前方により多く保持するようにし
ている。また、噴出口８４前方のバッキングロール１２
に対向する前方リップ面８８ａの傾斜は、バッキングロ
ール１２の接線とのなす角度で、噴出口８４後方の後方
リップ面８８ｂがなす角度より大きくされている。その
結果、低剪断力で第２塗工液を第１塗工液層の上に積層
できる。

【００４９】第２ノズルヘッド１５の支持部材５６は、
第１ノズルヘッド１４の保持部材４０と同様に構成さ
れ、サーボモータ、エアーシリンダ、油圧シリンダ等の
位置調整用の駆動手段に連結されている。この駆動手段
は、バッキングロール１２の半径方向に配され、第２ノ
ズルヘッド１５をバッキングロール１２に対して中心方
向にそれぞれ２〜３０μｍの幅で調整する。また、支持
部材５６にはスケール保持部材が配され、このスケール
保持部材は変位計測用スケールを内蔵し、支持部材５６
の変位を検出する。そして、第２ノズルヘッド１５にお
ける塗工厚みの調節は、第１塗工層の上に塗工された第
２塗工層の厚みが設定値になるように、第２ノズルヘッ
ド１５の噴出口８４の前後の各リップ面８８ａ、８８ｂ
とバッキングロール１２の周面との間隙の大きさ、第２
塗工液の供給圧力等を調節することにより行う。第２塗
工層としては、第１塗工液の厚みの５〜３０％で、数μ
ｍ〜数十μｍの厚みに積層する。

【００５０】また、第２ノズルヘッド１５における第２
塗工液の供給は、第１ノズルヘッド１４における場合と
略同様に行なわれる。第２塗工液の供給口６４に接続さ
れて第２ポンプ１００が設けられ、この第２ポンプ１０
０は、マイコン４８からの動作信号によって制御され、
第２塗工液の供給圧力を調節している。塗工液の供給圧
力は液溜８２の内圧を圧力計１０２で測定して検出して
いる。この圧力計１０２は測定した圧力を電気信号であ
る圧力信号によってマイコン４８へ出力する。また、２
層目の塗工した後の塗工層厚を測定する厚み測定装置９
２を、ウエブＦの第２ノズルヘッド１５以降の走行路に
設けている。この厚み測定装置９２で測定した厚み信号
をマイコン４８に出力し、マイコン４８で厚みの設定値
と比較し、第１塗工層の厚みと同様に、第２ノズルヘッ
ド１５の先端部８０とバッキングロール１２の間隙、又
は塗工液の供給圧力を調節して設定値になるように制御
する。

【００５１】（多層塗布装置１０の作動状態）次に、多
層塗布装置１０の作動状態について説明する。

【００５２】多層塗工装置１０のウエブＦへの第１塗工
液の厚みは、バッキングロール１２とドクターエッジ１
８の間隙と、上液溜め室３２の内圧によって決定され
る。第２塗工液の塗工厚みは、第２塗工液の供給量の調
節と、リップ面とウエブＦ表面との間隙の大きさによっ
て調節する。ウエブＦをバッキングロール１２とドクタ
ーエッジ１８の間隙に走行させる。第１塗工液は、第１
ポンプ４６から下液溜め室２６において第１ノズルヘッ
ド１４の幅方向に拡散して流出路２８を経て出口２８ａ
から上液溜め室３２の内部へ均一に噴出し、上液溜め室
３２内部を一定の圧力（以下、基準圧力という）に保持
する。この基準圧力は、第１塗工液が上液溜め室を満た
した状態で、かつ液溜め壁３０とバッキングロール１２
との間隙からオーバーフローしないように設定してお
く。

【００５３】そして、ウエブＦは、第１塗工液が満たさ
れた上液溜め室３２を通過してドクターエッジ１８まで
走行し、ドクターエッジ１８の刃先による線圧によって
塗工液が塗工される。この場合に、塗工液が狭い流出路
２８を通過することにより塗工液の圧力が均一化され、
また、上液溜め室３２は流出路２８の出口２８ａより前
方に脹らまして流出路２８の容積より大きく形成してい
るため、上液溜め室３２内部を大気の圧力より高い基準
圧力に保持し易く、そのため、ウエブＦが液溜め壁３０
とバッキングロール１２との間隙から上液溜め室３２に
搬送される際に上液溜め室３２に空気が侵入することが
なく、塗工層に気泡が生じることがない。

【００５４】しかも、第１ノズルヘッド１４のドクター
エッジ１８はコンマ型であるため、この刃先に接近する
ほど上液溜め室３２の容積が次第に小さくなっており、
それにともなってウエブＦにかかる圧力は次第に高くな
り、また、圧力の調整により第１塗工液を上液溜め室３
２外にオーバーフローさせない構造としている。このた
め、ウエブＦの移動に伴う塗工液の同伴流と流出路２８
の出口２８ａからの塗工液の噴射流は、同じ方向の旋回
流となって不安定な流れとなることがない。よって、ド
クターエッジ１８に達する前のウエブＦ表面にある塗工
液の量が幅方向で変化することがなく、ウエブＦへの塗
工量が幅方向でムラを発生することがない。

【００５５】第１ノズルヘッド１４が、幅方向に撓んだ
等により幅方向の塗工厚が設定厚からずれた場合には、
保持部材４０の駆動手段によって第１ノズルヘッド１４
の中央部、左右側部を上下方向に変位させて、塗工厚を
補正する。マイコン４８は、各種の測定値も入力するの
で、第１厚み測定装置９０で測定した第１塗工層厚が設
定値から外れた場合、マイコン４８はこの主な要因が第
１ポンプ４６の回転数に基づくものかギャップの変化に
基づくものなのか、一定時間前のそれぞれの測定値と比
較し、それらが変化したものであればその変化したもの
を調節できる。

【００５６】続いて、ウエブＦは、バッキングロール１
２に走行されて、第１ノズルヘッド１４から間隔を置い
て配された第２ノズルヘッド１５で、第１の塗工液層の
上に第２の塗工液が積層される。第２ノズルヘッド１５
の噴出ヘッド部５４は、噴出口８４を挟んで、前方に前
方リップ面８８ａを形成し、後方に後方リップ面８８ｂ
を形成している。供給口６４に圧送された第２塗工液は
マニホールド６６で幅方向に均一に分散され、流路６８
から噴出部５４の流路８６を通って液溜８２で圧力を均
一にされて噴出口８４から、前方リップ面８８ａ、後方
リップ面８８ｂに供給され、ウエブＦの第１塗工液層の
上に塗工される。このとき、ウエブＦに対向する面は、
単に前方リップ面８８ａ、後方リップ面８８ｂが形成さ
れているだけなので、低剪断力で第２塗工液を塗工でき
る。従って、塗膜の厚みのムラは小さくできる。

【００５７】第１塗工液の上液溜め室３２での内圧が第
１ポンプ４６の回転ムラや塗工液の粘度の変化、液温度
の変化等の外部の要因等で基準圧力より上昇すると、圧
力計からの圧力信号ＡＳによって内圧が上昇したことを
マイコン４８に伝達する。マイコン４８は、動作信号Ｄ
Ｓによって第１ポンプ４６の塗工液を圧送する圧力を下
げる。圧送の圧力が下がると、上液溜め室３２の内圧が
下がって元の圧力になる。逆に、上液溜め室３２の内圧
が基準圧力より下がると、マイコン４８は第１ポンプ４
６の塗工液を圧送する圧力を上げて上液溜め室３２の内
圧を上昇させる。

【００５８】そして、ドクターエッジ１８の刃先は、調
整ボルト３８によって、上下にそれぞれ２〜３μｍ変化
させて刃先のうねりを微調整することにより、直線に近
付ける。このうねりの大きさや調整の変化量は、塗工し
たウエブＦの塗工厚さを厚み測定装置９０で測定して、
塗工液が幅方向に均一に塗工されたかどうかを確認す
る。幅方向の厚みにムラある場合には、第１ドクターエ
ッジ１４のドクターエッジ１８の刃先の直線を調節す
る。第２ドクターエッジでの厚みムラの調節は、リップ
面８８ｂとウエブＦとの間隙を均一にすればよい。

【００５９】第１ヘッド本体１６より蓋体２２を取外す
と、第１ヘッド本体１６はフラットな面に形成されてい
るため、前面１８ａに付着した塗工液やゴミ等の掃除が
し易い。また、第１ヘッド本体１６に取付ける蓋体２２
の幅を変化させると、流出路２８の出口の出口２８ａの
幅が変化してウエブＦの塗工幅を変化させることができ
る。さらに隔壁３４を幅方向に摺動させることにより出
口２８ａの幅を変えてウエブＦ塗工幅を変化させること
ができる。

【００６０】第２ノズルヘッド１５とバッキングロール
１２との間隙が幅方向で偏位し、塗工厚みにムラが生じ
た場合には、取付ボルト７６の締め付けを調整してその
ボルト近辺の間隙を調整する。第２塗工液層の厚みの調
節は、先ず、支持部材５６を駆動手段により進退させて
第２ノズルヘッド１５の位置を変えることにより、バッ
キングロール１２と噴出ヘッドのリップ面との間隙を調
節する。又は、ギャップモータを設け、このギャップモ
ータを駆動して噴出ヘッドのリップ面との間隙を調節す
る。

【００６１】（変更例）なお、本発明は、上述した実施
態様に限定されるものでなく、本発明の主旨を変更しな
い範囲内で変形実施できるものを含む。

【００６２】因みに、上述においては、第１ノズルヘッ
ド及び第２ノズルヘッドはそれぞれ１層を塗工する例で
示したが、一方又は両方を複数の塗工液を塗工する構造
としてもよい。このように、複数のノズルヘッドを用い
ると、それだけ層の調整が容易になり、層厚の均一化が
できる。また、図では第１ノズルヘッドと第２ノズルヘ
ッドの配置をバッキングロールの下方から中心線を通る
線で略９０°離して配置した態様で示したが、この位置
に限らないことは勿論である。

【００６３】また、第１塗工層の厚みの制御をバッキン
グロール１２とドクターエッジ１８の間隙をギャップセ
ンサで測定すると共に、幅方向の塗工厚みを計算して設
定値になるようにギャップモータを制御して行なう例で
示したが、第１ノズルヘッド１４の位置を、保持部材４
０の駆動手段の駆動により調節してもよい。この場合、
第１ノズルヘッド１４の位置を位置計測用スケールで測
定して、設定塗工厚を維持するように位置を調節する。

【００６４】

【発明の効果】本発明の請求項１の多層塗工装置は、第
１ノズルヘッドと第２ノズルヘッドとを間隔を置いて配
置したので、各ノズルヘッド毎の調節ができて層の厚み
調整が容易でムラを防いで精度を良くでき、高速で塗工
できる。また、ウエブの第１ノズルヘッドでの塗工量
は、塗工液が満たされた上液溜め室を通過してドクター
エッジの刃先による線圧によって決まる。この場合に、
上液溜め室は流出路の出口より前方に脹らまして流出路
の容積より大きく形成しているため、その内部を大気の
圧力より高い基準圧力に保持し易く、上液溜め室内部に
空気が侵入することがなくなり、気泡が生じることを防
げる。第２ノズルヘッドでの塗工量は、リップ面とウエ
ブとの間隙によって決まるので、リップ面とウエブとの
間隙、即ち剪断圧力を調節して塗工厚みを調節できる。

【００６５】また、請求項２の発明によれば、請求項１
の発明において、第１ノズルヘッドで精度良く塗工し、
その上に第２ノズルヘッドで塗工するから、第２ノズル
ヘッドで低剪断力で塗布しても、ムラを防いで精度を良
く塗膜を形成でき、装置を安価にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多層塗工装置を示す側面図であ
る。

【図２】第１，２ノズルヘッドの圧力制御を行なうブロ
ック図である。

【図３】第２ノズルヘッドの正面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】噴出ヘッドの拡大図である。

【符号の説明】

１０・・・多層塗工装置 １２・・・バッキングロール １４・・・第１ノズルヘッド １５・・・第２ノズルヘッド １６・・・第１ヘッド本体 １８・・・ドクターエッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上北 廣一 奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の １ 株式会社ヒラノテクシード内 (72)発明者 森 佳久 奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の １ 株式会社ヒラノテクシード内 (72)発明者 米田 知弘 奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の １ 株式会社ヒラノテクシード内 (72)発明者 三谷 恵敏 奈良県北葛城郡河合町大字川合101番地の １ 株式会社ヒラノテクシード内 Ｆターム(参考） 4F041 AA12 AB01 BA05 BA13 BA35 BA43 BA57 CA02 CA12 CA13 CA16 CA22 4F042 AA22 BA02 BA08 BA10 CA09 CB07 CB10 DD04 ED02 ED04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バッキングロールの下方に、第１ノズルヘ
   ッドを配し、前記第１ノズルヘッドの出口から第１の塗
   工液を圧力をかけて噴出してバッキングロールに支持さ
   れて走行されるウエブに塗工し、前記第１ノズルヘッド
   から間隔を置いてバッキングロールに対向して、第２ノ
   ズルヘッドを配し、前記第２ノズルヘッドの噴出口から
   第２の塗工液を圧力をかけて噴出して前記第１の塗工液
   の上に塗工する多層塗工装置であって、 前記第１ノズルヘッドは、 ヘッド本体とドクターエッジと蓋体とから構成し、内部
   の幅方向に下液溜め室を設け、 前記下液溜め室からドクターエッジの前方の前記出口に
   続く流出路を設け、 前記流出路の出口の周囲の前記ドクターエッジからその
   前方にかけて、前記バッキングロールに対向する面に間
   隙を残して、液溜め壁を立設し、 前記バッキングロールの下周面、前記液溜め壁及び前記
   ドクターエッジ前面とにより形成された部分を上液溜め
   室として前記流出路の出口より前方に脹らまして前記流
   出路の容積より大きく形成すると共に、 前記ドクターエッジ下方部にスリットを幅方向に伸ばし
   て設け、 前記スリットの隙間を調整する調整ボルトを前記スリッ
   トの長手方向に等間隔に複数本、前記スリットに対して
   略直交して貫通するように設け、 前記第２ノズルヘッドは、 第２ヘッド本体部と噴出ヘッド部とから構成し、 前記第２ヘッド本体部に塗工液入口を設け、前記噴出ヘ
   ッド部に第２塗工液をウエブ面に供給する噴出口を設
   け、 前記噴出ヘッド部は突出してバッキングロールに近設す
   ると共に対向する面にリップ面を形成し、 前記噴出ヘッド部の内部に幅方向に伸ばして液溜部を設
   け、 塗工液入口、液溜部、及び噴出口を導通して塗工液流路
   を設けたことを特徴とする多層塗工装置。
2. 【請求項２】前記第２ヘッド本体部は、塗工液入口と、
   噴出ヘッド部を嵌合して複数のボルトで固定するように
   した凹面を設け、前記凹面に噴出ヘッド部を固定して塗
   工液流路を連通させると共に、 前記噴出ヘッド部のリップ面は前方の上流側部を、後方
   の下流側部より前記バッキングロールに対して段付に後
   退させると共に、前記上流側リップ部の前方端部におけ
   るバッキングロールの接線との角度を大きくし、 前記第２ノズルヘッドは前記第１ノズルヘッドより低剪
   断で第２塗工液を塗工することを特徴とする請求項１に
   記載の多層塗工装置。