JP2001000906A - 塗工装置 - Google Patents

塗工装置

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JP2001000906A
JP2001000906A JP11172154A JP17215499A JP2001000906A JP 2001000906 A JP2001000906 A JP 2001000906A JP 11172154 A JP11172154 A JP 11172154A JP 17215499 A JP17215499 A JP 17215499A JP 2001000906 A JP2001000906 A JP 2001000906A
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liquid
coating
coating liquid
die head
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Takeaki Tsuda
武明 津田
Masayuki Nagashima
正幸 長島
Nanako Kikuchi
なな子 菊池
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗工膜の幅方向の均一性が高く、しかも安定
的に塗工を行うことができるダイヘッドを有する塗工装
置を提供する。 【解決手段】 ダイヘッドの液入口３１から内部に流入
した塗工液がダイ幅方向の液溜まり３２を通過するにあ
たり、スリット３３から塗工液が流出することにより流
量が単調に減少することに伴う液の慣性力の低下の総量
と、塗工液の粘性により内部流路の壁面から受ける圧力
損失の総量のバランス値Ｆが、−１＜Ｆ＜１となる条件
にダイヘッド内部の各部分の形状を設定する。塗工液の
吐出バランスが良好となり、塗工膜の幅方向の均一性が
高くなり、しかも安定的に塗工を行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続的に走行する
ウェブに対して塗工液を塗布するエクストルージョン型
のダイヘッドを使用した塗工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のエクストルージョン型のダイヘッ
ドは、例えば図１に示すように、スリット面１０を有す
る下流側リップ２と、スリット面１２を有する上流側リ
ップ３を備えており、下流側リップ２のスリット面１０
と上流側リップ３のスリット面１２との間のスリット１
１から塗工液２０が吐出される。そしてこのダイヘッド
により塗工を行う場合、ダイヘッドの先端リップとウェ
ブとの間隔は、目標とする塗工膜厚の１．５〜２倍程度
に設定し、スリット１１を通して塗工液２０を連続的に
走行するウェブ２２に対して略垂直に吐出することによ
り、ウェブ上に塗工膜２１を直接形成する。
【０００３】ダイヘッドによりウェブに対して幅方向に
均一な塗工を行うには、ダイヘッド内部の液溜まりであ
るマニホールドの形状が重要であり、従来のダイヘッド
では、ハンガータイプ、Ｔ型タイプ等のマニホールドを
設けている。そして、ダイヘッドの液入口から内部に流
入した塗工液はマニホールドにて幅方向に広がり、先端
のスリットから押し出されて走行するウェブ上に塗工さ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のダイヘッドを使
用した塗工装置では、幅方向の流動ムラをなくす手段と
して、粘性による圧力損失が幅方向にどの位置において
も一定になるようにマニホールドの形状を設計してい
る。しかしながら、粘性による圧力変化のみしか考慮し
ていないため、例えばカラーフィルタのレジストコーテ
ィングにみられるような液が高密度、高流量、低粘度等
の条件下においては、慣性の影響を無視できず、液の吐
出バランスが悪くなり、ダイヘッドにより塗工された膜
の幅方向の均一性、安定性に問題を生じる場合があっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、塗工液の慣性を考慮した条件に基づ
いてダイヘッドの内部形状を設計することとしている。
このような条件で製作したダイヘッドにより塗工を行う
ことにより、幅方向に均一でかつ安定的な液の吐出が得
られる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、連続的に走行するウェ
ブに対して塗工液の塗布を行うエクストルージョン型の
ダイヘッドを使用した塗工装置において、ダイヘッドの
液入口から内部に流入した塗工液がダイ幅方向の液溜ま
りを通過するにあたり、スリットから塗工液が流出する
ことにより流量が単調に減少することに伴う液の慣性力
の低下の総量∫ｄＰｉ［Ｐａ］（塗工液の密度ρ［ｋｇ
／ｃｍ3 ］、液流速ｖ［ｍ／ｓ］、運動量補正係数βの
関数）と、塗工液の粘性により内部流路の壁面から受け
る圧力損失の総量∫ｄＰｖ［Ｐａ］（塗工液の粘度μ
［Ｎ／ｍ2 ｓ］、液流速ｖ［ｍ／ｓ］、流体平均深さｎ
［ｍ］の関数）のバランスを次式で表される条件にダイ
ヘッド内部の各部分の形状を設定するようにしたもので
ある。 −１＜ｌｏｇ（｜∫ｄＰｉ｜／｜∫ｄＰｖ｜）＜１
【０００７】また、塗工液として非ニュートン流体を扱
う場合には、上記構成の塗工装置において、液溜まりの
断面形状を幅方向に変化させることで、幅方向の液のせ
ん断速度を一定に保った上で、ダイヘッドにおける各部
分の形状を設定する。
【０００８】図２に示すように、全幅長がＬであり、液
入口３１をダイ中央部に有し、マニホールド３２及びス
リット３３が幅方向に均一な形状をしている場合のダイ
ヘッドにおけるバランス値Ｆ、すなわち、 Ｆ＝ｌｏｇ｜∫ｄＰｉ｜／｜∫ｄＰｖ｜ と液入口（ｘ＝０）からダイの液最端出口部（ｘ＝Ｌ／
２、液入口に最も遠い位置）までの液の吐出量分布は図
３に示すグラフのようになる。
【０００９】
【実施例】表１に示す９つの条件（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
９）で塗工を行った。すなわち、密度ρ［ｇ／ｃ
ｍ3 ］、粘度μ［ｇ／ｃｍ・ｓ］の塗工液を使用し、そ
の塗工液をダイヘッドのスリットから吐出しつつ、速度
Ｕ［ｃｍ／ｓ］で連続的に搬送されるウェブに対して、
マニホールド径Ｄ［ｃｍ］でバランス値Ｆのダイヘッド
を使用し、膜厚Ｓ［ｃｍ］で塗工した。そして、吐出さ
れる塗工液の幅方向均一性と安定性を判定した。その結
果を表１に示す。この表１から分かるように、「−１＜
Ｆ＜１」になっているＮｏ．１〜４については幅方向に
均一でかつ安定的な塗工が行えたが、それ以外の条件で
は幅方向において吐出量に偏差（７〜１５％）があり、
均一に塗布できなかった。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗工装置
によれば、ダイヘッドの液入口から内部に流入した塗工
液がダイ幅方向の液溜まりを通過するにあたり、スリッ
トから塗工液が流出することにより流量が単調に減少す
ることに伴う液の慣性力の低下の総量と、塗工液の粘性
により内部流路の壁面から受ける圧力損失の総量のバラ
ンス値Ｆが、−１＜Ｆ＜１となる条件にダイヘッド内部
の各部分の形状を設定したので、塗工液の吐出バランス
が良好となり、塗工膜の幅方向の均一性が高く、しかも
安定的に塗工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エクストルージョン型のダイヘッドの一例を示
す概略図である。
【図２】ダイヘッドの模式図である。
【図３】バランス値により異なる液の吐出量分布を説明
するためのグラフである。
【符号の説明】
２ 下流側リップ ３ 上流側リップ １０ スリット面 １１ スリット １２ スリット面 ２０ 塗工液 ２１ 塗工膜 ２２ ウェブ ３１ 液入口 ３２ マニホールド ３３ スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 なな子 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 4F041 AA12 AB01 CA03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続的に走行するウェブに対して塗工液
    の塗布を行うエクストルージョン型のダイヘッドを使用
    した塗工装置において、ダイヘッドの液入口から内部に
    流入した塗工液がダイ幅方向の液溜まりを通過するにあ
    たり、スリットから塗工液が流出することにより流量が
    単調に減少することに伴う液の慣性力の低下の総量∫ｄ
    Ｐｉ［Ｐａ］（塗工液の密度ρ［ｋｇ／ｃｍ3 ］、液流
    速ｖ［ｍ／ｓ］、運動量補正係数βの関数）と、塗工液
    の粘性により内部流路の壁面から受ける圧力損失の総量
    ∫ｄＰｖ［Ｐａ］（塗工液の粘度μ［Ｎ／ｍ2 ｓ］、液
    流速ｖ［ｍ／ｓ］、流体平均深さｎ［ｍ］の関数）のバ
    ランスを次式で表される条件にダイヘッド内部の各部分
    の形状を設定することを特徴とする塗工装置。 −１＜ｌｏｇ（｜∫ｄＰｉ｜／｜∫ｄＰｖ｜）＜１
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の塗工装置において、塗
    工液として非ニュートン流体を扱う場合に、液溜まりの
    断面形状を幅方向に変化させることで、幅方向の液のせ
    ん断速度を一定に保った上で、ダイヘッドにおける各部
    分の形状を設定することを特徴とする塗工装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007203293A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Samsung Electronics Co Ltd 表示装置製造用スリットコーターとこれを利用した表示装置の製造方法
US10493485B2 (en) 2015-09-18 2019-12-03 Envision Aesc Energy Devices, Ltd. Coating device and coating method

Cited By (3)

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JP2007203293A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Samsung Electronics Co Ltd 表示装置製造用スリットコーターとこれを利用した表示装置の製造方法
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