JP2002224606A

JP2002224606A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2002224606A
Application number: JP2001027076A
Authority: JP
Inventors: Kazutada Yamamoto; 一公山本; Shigeo Onoda; 茂男小野田; Tomohito Shimizu; 智仁清水; Susumu Muramatsu; 進村松; Mitsuyoshi Suzuki; 三善鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-13

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｔダイ型のノズルの長所を生かし、且つ、1
つのノズルにより様々な塗工条件に対応することが可能
であり、マニホールド両端の液滞留を防止し、液凝集、
沈降等による塗布欠陥を抑制することが可能な塗布装置
を提供する。【解決手段】スロットを屈曲させて第一スロット４、
第二スロット５とし、マニホールド３のノズル幅方向両
端に塗布液リターン用ポートを設ける。また、スロット
は厚さ０．１〜１．０ｍｍ、マニホールド３の直径はφ
１０〜４０ｍｍに設定し、フロントエッジ２又はドクタ
ーエッジ１を二分割構造とする。または、第二スロット
５は厚さ０．１〜１．０ｍｍのスペーサ３０で形成し、
第一スロット４と第二スロット５との合流部のスペーサ
３０に、曲率半径がスロット厚さ８０〜１５０％の凹状
曲面形状またはスロット厚さ８０％以上の面取りを設け
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、リライタブルカー
ド、感熱記録紙、熱転写リボン、透明サーマルフィル
ム、製版用フィルム等塗布型機能性サプライ品におい
て、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の可撓性支持
体又は被塗布体（以下基材と称する）に、種々の塗料を
塗布する塗布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基材に塗布液を塗布する塗布装置として
ダイ型塗布装置、ロール型塗布装置、バー塗布装置、ビ
ード型塗布装置、スライドコート型塗布装置等がある
が、これらは所謂ダイノズル、ノズルアプリケータ及び
これらに類似するノズルを用いている。従来、これらの
ノズルは構造により、主としてコートハンガーダイ、Ｔ
ダイなどがある。コートハンガーダイはノズル幅方向吐
出性能も均一であるが、ダイキャビティ設計が非常に難
しく設計最適化の実現の可能性は非常に小さく、ダイキ
ャビティ内流路も複雑であるため加工コストが大きく高
価であり、かつ塗工条件変更に伴うダイキャビティ内液
流量の変更があると著しくノズル幅方向吐出均一性も低
下するため適用可能流量範囲が狭いという欠点がある。

【０００３】Ｔダイは比較的構造が単純で設計が容易で
あり、かつノズル幅方向吐出性能も均一であり製作コス
トも安価であり、また、塗工巾変更も比較的容易である
という長所を持っている。円形断面マニホールドを持つ
Ｔダイでは、マニホールドはフロントエッジとドクター
エッジがそれぞれ半割りになっている。しかし、ダイ型
塗布装置においては、１つのノズルを様々な条件または
多品種対応する場合、塗布量、液粘度、塗工速度等の塗
工条件によってフロントエッジとドクターエッジの相対
的位置を変更する必要があり、従来のＴダイでは相対的
位置を変更することによりマニホールド断面の円形形状
が保てなくなり、マニホールド断面半円部の接合部段差
での液凝集、沈降等による塗布欠陥が発生し、塗工条件
変更に伴うフロントエッジとドクターエッジの相対位置
変更が実際には出来ないという欠点を持っている。ま
た、塗工液が分散安定性の低い分散液の場合、マニホー
ルド両端の液滞留部での液凝集、沈降等が発生し、これ
が塗布欠陥につながるという問題がある。

【０００４】この場合、液凝集等を避けるためノズル巾
方向中央部より給液し、マニホールド両端より塗布液を
塗工液タンクまたは送液ポンプ上流側に戻し、循環させ
ることで対応することがある。図１及び図２は従来の一
般的なマニホールド形状を示す概略断面図である。図１
及び図２に見られるようにマニホールド３は半円若しく
は半円に方形を組み合わせた形状などとなっているが、
両端で接続する液循環配管の断面は一般的に円形である
ため、液滞留のない接続が困難となってしまい、実質的
なマニホールド３両端からの塗布液循環による液滞留抑
制効果が小さいという問題が残ってしまう。さらに、塗
工幅１０００ｍｍ以上の広幅塗工対応塗布ノズルの場
合、フロントエッジ又はドクターエッジに設けられた円
形断面マニホールドはガンドリルにより深穴ぐり加工が
行われ、この場合、高い真直度が求められるが、深孔で
あるためマニホールド径φ２０〜３０ｍｍのとき、孔長
１ｍ当たり２〜３ｍｍ程度の孔曲がりという問題は避け
られなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記問題に鑑み、本発
明では、Ｔダイ型のノズルの長所を生かし、且つ、1つ
のノズルにより様々な塗工条件に対応することが可能で
あり、Ｔダイの問題点であるマニホールド両端の液滞留
部の形成を防止し、液凝集、沈降等による塗布欠陥を抑
制することが可能な塗布装置を提供することを課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の本発明は、フロントエッジとドク
ターエッジとを備え、これらのエッジ間のスロットから
塗布液を連続して押し出して上記エッジに対向して連続
走行する基材にリップ先端部において塗布液を塗布する
塗布装置において、フロントエッジとドクターエッジの
いずれかに設けられたマニホールドに隣接してリップ先
端の塗工部につながるスロットが屈曲しており、第一の
スロット、第二のスロットからなることを特徴とする塗
布装置とする。請求項２に記載の本発明は、マニホール
ドが円形断面であり、マニホールドのノズル幅方向両端
に塗布液リターン用ポートが設けられていることを特徴
とする請求項１記載の塗布装置とする。請求項３に記載
の本発明は、第１及び第２のスロットは厚さ０．１〜
１．０ｍｍ、円形断面であるマニホールドの直径はφ１
０〜４０ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項
２記載の塗布装置とする。請求項４に記載の本発明は、
マニホールド及び第一のスロットを備えたフロントエッ
ジ又はドクターエッジが、第一のスロット面を境に又は
マニホールドのおおむね中心を通り第二のスロット面に
おおむね平行にマニホールドを二分割した構造となって
いることを特徴とする請求項３記載の塗布装置。請求項
５の記載の本発明は、第二のスロットは厚さ０．１〜
１．０ｍｍのスペーサで形成されていることを特徴とす
る請求項３又は４記載の塗布装置とする。請求項６に記
載の本発明は、フロントエッジ又はドクターエッジに形
成されたマニホールドに隣接する第一のスロットと、ス
ペーサで形成された第二のスロットとの合流部角部のス
ペーサに、曲率半径がスロット厚さの８０〜１５０％の
凹状曲面形状を設けていることを特徴とする請求項５記
載の塗布装置とする。請求項７に記載の本発明は、フロ
ントエッジ又はドクターエッジに形成されたマニホール
ドに隣接する第一のスロットと、スペーサで形成された
第二のスロットとの合流部角部のスペーサに、スロット
厚さの８０％以上の面取りを設けていることを特徴とす
る請求項５記載の塗布装置とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて具体的に説明する。図３は本発明を用いた塗布
装置の側面断面図である。塗布装置は、フロントエッジ
２とドクターエッジ１とを備え、これらの間にあるスロ
ットから塗布液を連続して押し出して、フロントエッジ
２及びドクターエッジ１に対向して連続走行する基材
に、リップ先端部７において塗布液を塗布する構成にな
っている。本発明では図３に示すように、マニホールド
３に隣接してリップ先端部７の塗工部につながるスロッ
トが屈曲し、第一スロット４及び第二スロット５で構成
されているために、ドクタ−エッジ１とフロントエッジ
２を第二スロット長手方向に相対的位置調節可能となっ
ている。塗布量、液粘度、塗工速度等の塗工条件によっ
てフロントエッジ２とドクターエッジ１の相対的位置を
変更する場合、第二スロット５への第一スロット４の接
続位置を相対的位置調節量変えるだけであり、マニホー
ルド３断面の形状は円形のまま変わらない。

【０００８】図４は図３のＡ−Ａ’断面図である。本発
明ではマニホールド３は円形断面であり、且つマニホー
ルド３のノズル幅方向両端に塗布液を塗工液タンクまた
は送液ポンプ上流側に戻し、循環させるための円形断面
形状の塗布液リターン用ポートが設けられているため、
マニホールド３両端と塗布液リターン循環配管８との接
続が液滞留なく可能となり、マニホールド３両端部に液
滞留部は形成されない。また、マニホールド３両端と塗
布液リターン接続配管８の接続継ぎ手形状は、マニホー
ルド３径が塗布液リターン接続配管８内径より大きい場
合には、直径がマニホールド３径より塗布液リターン接
続配管８内径に漸減するように形成されている。

【０００９】図３の本発明を用いた塗布方法において、
第一スロット４及び第二スロット５は厚さ０．１〜１．
０ｍｍ、円形断面であるマニホールド３の直径はφ１０
〜４０ｍｍに設定する。また、第一スロット４の長さは
５〜２０ｍｍ程度であり、第二スロット５の長さは２０
〜６０ｍｍ程度とし、第一スロット４の長さより長く設
定する。これにより、ノズルスロット先端の塗布液塗布
部での連続走行する基材において、幅方向の塗布液吐出
プロファイルは幅方向に均一となる。また、第一スロッ
ト４及び第二スロット５の厚さが０．１〜１．０ｍｍで
あることで第一スロット４及び第二スロット５に液滞留
が発生しないため、スロット部での液凝集、沈降等は発
生せず、これらに基づく欠陥は発生しない。

【００１０】図５及び図６は本発明を用いた塗布装置の
側面断面図である。図５では、マニホールド３及び第一
スロット４を備えたフロントエッジ２が、第一スロット
４面を境に又はマニホールド３のほぼ中心を通り二分割
した構造になっている。図６では同様に、マニホールド
３のほぼ中心を通り第二スロット５面に平行に二分割
し、フロントエッジ２と分割ブロック２０とに分けた構
造になっている。図５、図６に示すようにフロントエッ
ジを二分割した構造にすることで、スロットの高精度加
工が容易になり、従来の深孔ぐり加工での孔曲がりとい
う問題が解決できる。また本発明では、フロントエッジ
２ではなくドクターエッジ１を二分割構造にしてもよ
い。

【００１１】図７は本発明を用いた塗布装置の側面断面
図である。第二スロット５は厚さ０．１〜１．０ｍｍの
スペーサ３０で形成されている。これにより、これまで
の様に塗工幅替え毎にフロントエッジ２又はドクターエ
ッジ１を再組み替えしたり又はノズル毎に交換をしたり
することが不要となり、スペーサ６を交換するだけで容
易に様々な塗工幅に対応した塗工が可能となる。

【００１２】図８は本発明を用いた塗布装置の側面断面
図の拡大図である。フロントエッジ２又はドクターエッ
ジ１に形成されたマニホールド３に隣接する第一スロッ
ト４と、スペーサ３０で形成された第二スロット５との
合流部角部であるスペーサ３０に、曲率半径がスロット
厚さの８０〜１５０％の凹状曲面形状を設けている。曲
率半径がスロット厚さの８０％より小さいと合流部で液
滞留が発生するため、分散安定性の低い分散液の場合は
液凝集や沈降等が発生し塗膜欠陥を引き起こしてしまう
が、本発明の構成により、液滞留が発生しにくく、分散
安定性の低い分散液の場合においても液凝集や沈降等を
防止することが可能となる。

【００１３】図９は本発明を用いた塗布装置の側面断面
図の拡大図である。図８と同様に第一スロット４と第二
スロット５との合流部角部のスペーサ３０にスロット厚
さの８０％以上の面取りを設けている。面取り角度はお
おむね４５度が望ましい。面取りがスロット厚さの８０
％より小さいと合流部で液滞留が発生するため、分散安
定性の低い分散液の場合は液凝集や沈降等が発生し塗膜
欠陥を引き起こしてしまうが、本発明の構成により、液
滞留が発生しにくく、分散安定性の低い分散液の場合に
おいても液凝集や沈降等を防止することが可能となる。

【００１４】本発明の効果を一層明瞭ならしめるため、
実施例を挙げる。＜実施例１＞・塗布液：フレキソ印刷用製版フィルム保護層塗布液粘度３８ｍＰａ・ｓｅｃ（１００／Ｓ）処方：ＵＶ樹脂７８％酢エチ１２２％フィラー φ６μｍアクリルビーズ１５％その他の添加剤６．９％・付着量：ｗｅｔ３０μｍ・塗布巾：２００ｍｍ・ウェブ：ポリエステルフィルム厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍ・ウェブ塗布テンション：１０ｋｇ／２５０ｍｍ・塗工速度：３０ｍ／ｍｉｎ図３の塗布装置を用いた。マニホールドの直径はφ２０
ｍｍとした。結果を表１に示す。

【表１】

【００１５】＜実施例２＞・塗布液：熱転写リボン（ＴＴＲ）ハクリ層塗布液粘度５０ｍＰａ・ｓｅｃ（１００／Ｓ）処方：ワックス１１％トルエン８８％その他の添加剤１％・付着量：ｗｅｔ３０μｍ・塗布巾：２００ｍｍ・ウェブ：ポリエステルフィルム厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍ・ウェブ塗布テンション：１０ｋｇ／２５０ｍｍ・塗工速度：３０ｍ／ｍｉｎ図３の塗布装置を用いた。結果を表２に示す。

【表２】

【００１６】＜実施例３＞・塗布液：フレキソ印刷用製版フィルム保護層塗布液粘度３８ｍＰａ・ｓｅｃ（１００／Ｓ）処方：ＵＶ樹脂７８％酢エチ１２２％フィラー φ６μｍアクリルビーズ１５％その他の添加剤６．９％・付着量：ｗｅｔ３０μｍ・塗布巾：２００ｍｍ・ウェブ：ポリエステルフィルム厚さ１００μｍ、幅２５０ｍｍ・ウェブ塗布テンション：１０ｋｇ／２５０ｍｍ・塗工速度：３０ｍ／ｍｉｎ図８、図９のスペーサを用いた。・スペーサ材質：ＳＵＳ３０４（１）スペーサ厚さ０．４ｍｍの場合結果を表３に示す。

【表３】（２）スペーサ厚さ１．０ｍｍの場合結果を表４に示す。

【表４】

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、Ｔダイ方式におい
てフロントエッジとドクターエッジの相対的位置を変更
した場合でも段差での液滞留による液凝集や沈降等によ
る塗布欠陥は発生せず、マニホールド両端においても液
滞留が発生しない塗布装置を提供することができる。ま
た、塗工幅替え毎のフロントエッジ又はドクターエッジ
再組み替え又はノズル毎の交換が不要となり、１つのノ
ズルで様々な塗工条件に対応することが可能な塗布装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のマニホールドの形状を示す概略断面図で
ある。

【図２】従来のマニホールドの形状を示す概略断面図で
ある。

【図３】本発明の塗布装置を示す概略側面図である。

【図４】本発明の塗布装置を示すＡ−Ａ’断面図であ
る。

【図５】本発明の塗布装置における二分割構造を示す概
略側面図である。

【図６】本発明の塗布装置における二分割構造を示す概
略側面図である。

【図７】本発明の塗布装置におけるスペーサを示す概略
側面図である。

【図８】本発明の塗布装置におけるスペーサの曲面形状
を示す概略側面図の拡大図である。

【図９】本発明の塗布装置におけるスペーサの面取り形
状を示す概略側面図の拡大図である。

【符号の説明】

１ドクターエッジ２フロントエッジ３マニホールド４第一スロット５第二スロット６スペーサ７リップ先端部８塗布液リターン接続配管２０分割ブロック３０スペーサ

フロントページの続き (72)発明者村松進東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者鈴木三善東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 4F033 AA01 BA03 CA01 DA01 EA01 EA02 LA03 NA01 4F041 AA02 AB02 BA12 BA13 CA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フロントエッジとドクターエッジとを備
え、これらのエッジ間のスロットから塗布液を連続して
押し出して上記エッジに対向して連続走行する基材にリ
ップ先端部において塗布液を塗布する塗布装置におい
て、フロントエッジとドクターエッジのいずれかに設けられ
たマニホールドに隣接してリップ先端の塗工部につなが
るスロットが屈曲しており、第一のスロット、第二のス
ロットからなることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】マニホールドが円形断面であり、マニホ
ールドのノズル幅方向両端に塗布液リターン用ポートが
設けられていることを特徴とする請求項１記載の塗布
装置。
【請求項３】第一及び第二のスロットは厚さ０．１〜
１．０ｍｍ、円形断面であるマニホールドの直径はφ１
０〜４０ｍｍに設定されていることを特徴とする請求
項２記載の塗布装置。
【請求項４】マニホールド及び第一のスロットを備え
たフロントエッジ又はドクターエッジが、第一のスロッ
ト面を境に又はマニホールドのおおむね中心を通り第二
のスロット面におおむね平行にマニホールドを二分割し
た構造となっていることを特徴とする請求項３記載の
塗布装置。
【請求項５】第二のスロットは厚さ０．１〜１．０ｍ
ｍのスペーサで形成されていることを特徴とする請求
項３又は４記載の塗布装置。
【請求項６】フロントエッジ又はドクターエッジに形
成されたマニホールドに隣接する第一のスロットと、ス
ペーサで形成された第二のスロットとの合流部角部のス
ペーサに、曲率半径がスロット厚さの８０〜１５０％の
凹状曲面形状を設けていることを特徴とする請求項５
記載の塗布装置。
【請求項７】フロントエッジ又はドクターエッジに形
成されたマニホールドに隣接する第一のスロットと、ス
ペーサで形成された第二のスロットとの合流部角部のス
ペーサに、スロット厚さの８０％以上の面取りを設けて
いることを特徴とする請求項５記載の塗布装置。