JP2003080148A - 塗工装置 - Google Patents
塗工装置Info
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- JP2003080148A JP2003080148A JP2001273028A JP2001273028A JP2003080148A JP 2003080148 A JP2003080148 A JP 2003080148A JP 2001273028 A JP2001273028 A JP 2001273028A JP 2001273028 A JP2001273028 A JP 2001273028A JP 2003080148 A JP2003080148 A JP 2003080148A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 塗布液が低粘度である場合に、所望とする膜
厚の塗膜を高精度に塗布することを可能とした塗工装置
を提供すること。 【解決手段】 液入口からの塗布液を幅方向に広がらせ
るためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液
が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッ
ドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範
囲にある低粘度の塗布液を基材に塗布する用途の塗工装
置において、吐出スリットＳから両側に広がるヘッド先
端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとし、
少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°の角度θ
で内側に傾斜させた形状のダイヘッドＨを用いる。リッ
プ部の長さが所望のウェット膜厚に対応することがで
き、しかも塗布液がヘッド側面に回り込まずにリップ部
にて保持しやすくなることから、所望とする膜厚の塗膜
を高精度に塗布することができる。
厚の塗膜を高精度に塗布することを可能とした塗工装置
を提供すること。 【解決手段】 液入口からの塗布液を幅方向に広がらせ
るためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液
が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッ
ドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範
囲にある低粘度の塗布液を基材に塗布する用途の塗工装
置において、吐出スリットＳから両側に広がるヘッド先
端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとし、
少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°の角度θ
で内側に傾斜させた形状のダイヘッドＨを用いる。リッ
プ部の長さが所望のウェット膜厚に対応することがで
き、しかも塗布液がヘッド側面に回り込まずにリップ部
にて保持しやすくなることから、所望とする膜厚の塗膜
を高精度に塗布することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被塗工物である基
材の表面に塗布液を塗布するエクストルージョン方式の
ダイヘッドを用いた塗工装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、エクストルージョン方式のダ
イヘッドを用いた塗工装置は、均一な薄膜塗工が可能で
あることから種々の分野で広く利用されている。このダ
イヘッドは、基本的に、液入口からの塗布液を幅方向に
広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドか
ら塗布液が押し出される吐出スリットとを備えた構造を
している。そして、図１の正面図に示すように、ダイヘ
ッドＨと基材Ｇとを所定の間隔を保って相対的に移動さ
せるようにし、その時に、ダイヘッドＨの液入口から流
入した塗布液がマニホールドにて幅方向に広がり、先端
の吐出スリットＳから押し出されることにより、基材Ｇ
の表面に一定膜厚の塗膜Ｍを形成するようになってい
る。 【０００３】このタイプの塗工装置では、同一物性（粘
度等のレオロジー特性）の塗布液を用いて塗布を行う場
合、形成すべき膜厚が異なる（例えば５μｍと１０μ
ｍ）製品等に対しても、同じダイヘッドを用いて塗布す
るのが通例である。そして、形成する塗膜の膜厚調整
は、ダイヘッドに塗布液を送るポンプの流量調整と、ダ
イヘッド先端のリップ部と対象基材とのギャップ調整に
より行っている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記したダイヘッドを
用いた塗布装置により厚塗りをするためには、過剰な量
の塗布液を先端に蓄えなければならない。ところが、溶
剤系インキのような低粘度の塗布液を塗布するのに、通
常のダイヘッドを使用すると、図２に示すように、ダイ
ヘッドＨの先端に不安定なビードＢが形成され、そのた
めに塗布液ＬがダイヘッドＨの側面にまで上がってしま
い、基材Ｇの上に形成される塗膜にスジやムラなどが生
じるという問題が生じていた。 【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、塗布液が低
粘度である場合に、所望とする膜厚の塗膜を高精度に塗
布することを可能とした塗工装置を提供することにあ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の塗工装置は、液入口からの塗布液を幅方向
に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールド
から塗布液が押し出される吐出スリットとを具備してな
るダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００
ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を基材に塗布する用
途の塗工装置において、吐出スリットから両側に広がる
ヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍ
ｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°
の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッドを用いた
ことを特徴としている。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の塗工装置は、液入口から
の塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、
そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリッ
トとを具備してなるダイヘッドを使用するが、このダイ
ヘッドでは、初期ビード形成時においてダイヘッド先端
のリップ部の長さによって、形成されるビードの大きさ
が異なる。すなわち、図３（Ａ）に示すようにリップ部
の長さｔが長い場合は大きなビードＢが形成され、図３
（Ｂ）に示すようにリップ部の長さｔが短い場合は小さ
なビードＢが形成される。 【０００８】そして、ダイヘッド先端のリップ部の長さ
を各種検討することにより、ダイヘッドを使用した塗工
装置では、所望の膜厚に応じたリップ長さが存在するこ
とが判明した。 【０００９】図４は溶剤系インキを用いた時のダイヘッ
ド先端のリップ部の長さとウェット膜厚との関係を示す
グラフである。この図４のグラフに示すように、リップ
部の長さと所望のウェット膜厚との関係は比例関係にあ
る。そして、この関係を考慮して、ダイヘッド先端のリ
ップ部の設計を行うことが可能となる。図４に示す溶剤
系のインキの場合、すなわち粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１
００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液の場合、２５μ
ｍ程度までのウェット膜厚を塗布するのに、リップ部の
長さｔは０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとすればよいことが分
かる。 【００１０】さらに、本発明では、図５に示すように、
ダイヘッドＨ先端のリップ部の少なくとも一方のリップ
部を内側に傾斜させた形状にする。これにより、ビード
Ｂに要する液滴のヘッド先端部での安定した保持を可能
としている。特に、ダイヘッドＨの材質と塗布液Ｌとの
接触角が大きい場合、ヘッド側面への塗布液Ｌの回り込
みがより多く見受けられるため、リップ部が共に平行で
あるときよりも、角度を持たせた方が、塗布液を頂点Ｘ
でより保持しやすくなり、その結果として形成される塗
膜の膜厚精度が向上し、スジ等の発生も抑えることが可
能となる。低粘度の塗布液の場合、リップ部の傾斜角度
θの範囲は０°＜θ＜１０°がよい。 【００１１】 【実施例】ダイヘッド先端のリップ部の形状は、塗布面
の均一性、安定性等に影響を及ぼすものであり、使用す
る塗布液の粘度等の物性ごとに設計する必要がある。塗
布液１（粘度η＝１０ｃｐｓ）を用いた場合の最適な形
状について、表１に示す条件１〜６（図６参照）の形状
にて確認を行った。 【００１２】 【表１】 【００１３】確認した評価結果を表２に示す。評価項目
は「ビードの繋がり」と「面質」の２つとし、それぞれ
について目視にて確認を行った。この表２から条件１の
形状が最も適していることが分かる。 【００１４】 【表２】 【００１５】同様に、塗布液２（粘度η＝８０ｃｐｓ）
を用いた場合の最適な形状について、表１に示す条件１
〜６（図６参照）の形状にて確認を行った。 【００１６】確認した評価結果を表３に示す。評価項目
は「ビードの繋がり」と「面質」の２つとし、それぞれ
について同様に目視にて確認を行った。この表３から条
件３の形状が最も適していることが分かる。 【００１７】 【表３】 【００１８】 【発明の効果】本発明の塗工装置は、液入口からの塗布
液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマ
ニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを
具備してなるダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜
η＜１００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を基材に
塗布する用途の塗工装置において、吐出スリットから両
側に広がるヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ
＜ｔ＜１ｍｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜
θ＜１０°の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッ
ドを用いたことを特徴としているので、リップ部の長さ
が所望のウェット膜厚に対応することができ、しかも塗
布液がヘッド側面に回り込まずにリップ部にて保持しや
すくなることから、所望とする膜厚の塗膜を高精度に塗
布することができる。
材の表面に塗布液を塗布するエクストルージョン方式の
ダイヘッドを用いた塗工装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来より、エクストルージョン方式のダ
イヘッドを用いた塗工装置は、均一な薄膜塗工が可能で
あることから種々の分野で広く利用されている。このダ
イヘッドは、基本的に、液入口からの塗布液を幅方向に
広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールドか
ら塗布液が押し出される吐出スリットとを備えた構造を
している。そして、図１の正面図に示すように、ダイヘ
ッドＨと基材Ｇとを所定の間隔を保って相対的に移動さ
せるようにし、その時に、ダイヘッドＨの液入口から流
入した塗布液がマニホールドにて幅方向に広がり、先端
の吐出スリットＳから押し出されることにより、基材Ｇ
の表面に一定膜厚の塗膜Ｍを形成するようになってい
る。 【０００３】このタイプの塗工装置では、同一物性（粘
度等のレオロジー特性）の塗布液を用いて塗布を行う場
合、形成すべき膜厚が異なる（例えば５μｍと１０μ
ｍ）製品等に対しても、同じダイヘッドを用いて塗布す
るのが通例である。そして、形成する塗膜の膜厚調整
は、ダイヘッドに塗布液を送るポンプの流量調整と、ダ
イヘッド先端のリップ部と対象基材とのギャップ調整に
より行っている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記したダイヘッドを
用いた塗布装置により厚塗りをするためには、過剰な量
の塗布液を先端に蓄えなければならない。ところが、溶
剤系インキのような低粘度の塗布液を塗布するのに、通
常のダイヘッドを使用すると、図２に示すように、ダイ
ヘッドＨの先端に不安定なビードＢが形成され、そのた
めに塗布液ＬがダイヘッドＨの側面にまで上がってしま
い、基材Ｇの上に形成される塗膜にスジやムラなどが生
じるという問題が生じていた。 【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、塗布液が低
粘度である場合に、所望とする膜厚の塗膜を高精度に塗
布することを可能とした塗工装置を提供することにあ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の塗工装置は、液入口からの塗布液を幅方向
に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールド
から塗布液が押し出される吐出スリットとを具備してな
るダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００
ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を基材に塗布する用
途の塗工装置において、吐出スリットから両側に広がる
ヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍ
ｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°
の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッドを用いた
ことを特徴としている。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の塗工装置は、液入口から
の塗布液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、
そのマニホールドから塗布液が押し出される吐出スリッ
トとを具備してなるダイヘッドを使用するが、このダイ
ヘッドでは、初期ビード形成時においてダイヘッド先端
のリップ部の長さによって、形成されるビードの大きさ
が異なる。すなわち、図３（Ａ）に示すようにリップ部
の長さｔが長い場合は大きなビードＢが形成され、図３
（Ｂ）に示すようにリップ部の長さｔが短い場合は小さ
なビードＢが形成される。 【０００８】そして、ダイヘッド先端のリップ部の長さ
を各種検討することにより、ダイヘッドを使用した塗工
装置では、所望の膜厚に応じたリップ長さが存在するこ
とが判明した。 【０００９】図４は溶剤系インキを用いた時のダイヘッ
ド先端のリップ部の長さとウェット膜厚との関係を示す
グラフである。この図４のグラフに示すように、リップ
部の長さと所望のウェット膜厚との関係は比例関係にあ
る。そして、この関係を考慮して、ダイヘッド先端のリ
ップ部の設計を行うことが可能となる。図４に示す溶剤
系のインキの場合、すなわち粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１
００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液の場合、２５μ
ｍ程度までのウェット膜厚を塗布するのに、リップ部の
長さｔは０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとすればよいことが分
かる。 【００１０】さらに、本発明では、図５に示すように、
ダイヘッドＨ先端のリップ部の少なくとも一方のリップ
部を内側に傾斜させた形状にする。これにより、ビード
Ｂに要する液滴のヘッド先端部での安定した保持を可能
としている。特に、ダイヘッドＨの材質と塗布液Ｌとの
接触角が大きい場合、ヘッド側面への塗布液Ｌの回り込
みがより多く見受けられるため、リップ部が共に平行で
あるときよりも、角度を持たせた方が、塗布液を頂点Ｘ
でより保持しやすくなり、その結果として形成される塗
膜の膜厚精度が向上し、スジ等の発生も抑えることが可
能となる。低粘度の塗布液の場合、リップ部の傾斜角度
θの範囲は０°＜θ＜１０°がよい。 【００１１】 【実施例】ダイヘッド先端のリップ部の形状は、塗布面
の均一性、安定性等に影響を及ぼすものであり、使用す
る塗布液の粘度等の物性ごとに設計する必要がある。塗
布液１（粘度η＝１０ｃｐｓ）を用いた場合の最適な形
状について、表１に示す条件１〜６（図６参照）の形状
にて確認を行った。 【００１２】 【表１】 【００１３】確認した評価結果を表２に示す。評価項目
は「ビードの繋がり」と「面質」の２つとし、それぞれ
について目視にて確認を行った。この表２から条件１の
形状が最も適していることが分かる。 【００１４】 【表２】 【００１５】同様に、塗布液２（粘度η＝８０ｃｐｓ）
を用いた場合の最適な形状について、表１に示す条件１
〜６（図６参照）の形状にて確認を行った。 【００１６】確認した評価結果を表３に示す。評価項目
は「ビードの繋がり」と「面質」の２つとし、それぞれ
について同様に目視にて確認を行った。この表３から条
件３の形状が最も適していることが分かる。 【００１７】 【表３】 【００１８】 【発明の効果】本発明の塗工装置は、液入口からの塗布
液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマ
ニホールドから塗布液が押し出される吐出スリットとを
具備してなるダイヘッドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜
η＜１００ｃｐｓの範囲にある低粘度の塗布液を基材に
塗布する用途の塗工装置において、吐出スリットから両
側に広がるヘッド先端のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ
＜ｔ＜１ｍｍとし、少なくとも一方のリップ部を０°＜
θ＜１０°の角度θで内側に傾斜させた形状のダイヘッ
ドを用いたことを特徴としているので、リップ部の長さ
が所望のウェット膜厚に対応することができ、しかも塗
布液がヘッド側面に回り込まずにリップ部にて保持しや
すくなることから、所望とする膜厚の塗膜を高精度に塗
布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗工装置におけるダイヘッドの一例を塗工状態
で示す説明図である。 【図２】ダイヘッドの先端に不安定なビードが形成され
る様子を示す説明図である。 【図３】ダイヘッド先端のリップ部の長さの違いによる
ビードの大きさを比較するための説明図である。 【図４】溶剤系インキを用いた時のダイヘッド先端のリ
ップ部の長さとウェット膜厚との関係を示すグラフであ
る。 【図５】本発明の塗工装置におけるダイヘッドの一例を
示す説明図である。 【図６】ダイヘッドの先端形状を示す説明図である。 【符号の説明】 Ｈ ダイヘッド Ｓ 吐出スリット Ｌ 塗布液 Ｂ ビード Ｇ 基材
で示す説明図である。 【図２】ダイヘッドの先端に不安定なビードが形成され
る様子を示す説明図である。 【図３】ダイヘッド先端のリップ部の長さの違いによる
ビードの大きさを比較するための説明図である。 【図４】溶剤系インキを用いた時のダイヘッド先端のリ
ップ部の長さとウェット膜厚との関係を示すグラフであ
る。 【図５】本発明の塗工装置におけるダイヘッドの一例を
示す説明図である。 【図６】ダイヘッドの先端形状を示す説明図である。 【符号の説明】 Ｈ ダイヘッド Ｓ 吐出スリット Ｌ 塗布液 Ｂ ビード Ｇ 基材
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フロントページの続き
(72)発明者 青木 孝
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） 4D075 AC04 AC96 CA48 DA04 DC19
4F041 AA12 AB01 BA12 CA02
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 液入口からの塗布液を幅方向に広がらせ
るためのマニホールドと、そのマニホールドから塗布液
が押し出される吐出スリットとを具備してなるダイヘッ
ドを使用し、粘度ηが０ｃｐｓ＜η＜１００ｃｐｓの範
囲にある低粘度の塗布液を基材に塗布する用途の塗工装
置において、吐出スリットから両側に広がるヘッド先端
のリップ部の長さｔを０．１ｍｍ＜ｔ＜１ｍｍとし、少
なくとも一方のリップ部を０°＜θ＜１０°の角度θで
内側に傾斜させた形状のダイヘッドを用いたことを特徴
とする塗工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273028A JP4984312B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 塗工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273028A JP4984312B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 塗工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003080148A true JP2003080148A (ja) | 2003-03-18 |
| JP4984312B2 JP4984312B2 (ja) | 2012-07-25 |
Family
ID=19098300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001273028A Expired - Lifetime JP4984312B2 (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | 塗工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4984312B2 (ja) |
Cited By (10)
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| KR101041447B1 (ko) * | 2008-11-26 | 2011-06-15 | 세메스 주식회사 | 노즐 및 이를 갖는 기판 처리 장치 |
| KR101041872B1 (ko) | 2008-11-26 | 2011-06-16 | 세메스 주식회사 | 노즐 및 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법 |
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2001
- 2001-09-10 JP JP2001273028A patent/JP4984312B2/ja not_active Expired - Lifetime
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