JP2004174489A - Extrusion type nozzle and coating apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層、プラズマディスプレイパネル前面板誘電体層等の製造に用いられる、連続して走行する被塗布物の表面に液を塗布するエクストルージョン型ノズルと、そのノズルを用いた塗布装置に関する。 The present invention is applied to the production of, for example, magnetic recording tapes, adhesive tapes, photographic printing papers, offset plates, battery plates, fuel cell catalyst layers, plasma display panel front plate dielectric layers, etc. The present invention relates to an extrusion type nozzle for applying a liquid to the surface of an object to be coated and a coating apparatus using the nozzle.
連続して走行する被塗布物の表面に塗布液を塗布するエクストルージョン型ノズルは、例えば、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層、プラズマディスプレイパネル前面板誘電体層等の製造に用いられる。エクストルージョン型ノズルは、供給された塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドと、マニホールド内の塗布液を整流しつつ吐出するスリットとを備える。粘度を有する塗布液を塗布する場合においては、圧力損失によりマニホールド内の圧力は塗布幅方向に均一ではない。このため、塗布幅方向にわたってスリットの吐出方向の長さが一定のエクストルージョン型ノズルでは、圧力の高い部分は塗布量が多く、圧力の低い部分は塗布量が少なくなり、塗布幅方向の塗布量が不均一になる。 Extrusion type nozzles that apply a coating liquid to the surface of a continuously running coating object include, for example, magnetic recording tapes, adhesive tapes, photographic printing papers, offset plates, battery plates, fuel cell catalyst layers, Used for manufacturing a dielectric layer of a display panel front plate. The extrusion-type nozzle includes a manifold for distributing the supplied coating liquid in a coating width direction, and a slit for rectifying and discharging the coating liquid in the manifold. When applying a coating liquid having a viscosity, the pressure in the manifold is not uniform in the coating width direction due to pressure loss. For this reason, in the extrusion type nozzle in which the length of the slit in the discharge direction is constant over the application width direction, the application amount is large in the high pressure portion, the application amount is small in the low pressure portion, and the application amount in the application width direction is small. Becomes uneven.
このため、塗布幅方向の塗布量分布を均一にするためのいくつかの方法が提案されている。 For this reason, several methods have been proposed for making the application amount distribution uniform in the application width direction.
例を挙げると、スリットの塗布液吐出方向の長さを長くする、あるいはスリットの間隙を小さくすることで、マニホールド内の圧力を高めて、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法がある(例えば、特許文献1参照)。 As an example, there is a method of increasing the pressure in the manifold by increasing the length of the slit in the application liquid discharge direction or reducing the gap between the slits, and making the application amount distribution in the application width direction uniform. (For example, see Patent Document 1).
また、スリットの塗布液吐出方向の長さを、塗布液の供給側から反対側に向かって直線状または曲線状に傾斜を持たせて短くすることにより、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the length of the slit in the application liquid discharge direction is shortened linearly or curvedly from the supply side of the coating liquid toward the opposite side so as to make the application amount distribution in the application width direction uniform. (For example, see Patent Document 2).
また、スリットの一部を交換可能な部材で構成し、この部材を交換することでスリットの吐出方向長さおよび間隙を変化させて、粘度の異なる塗布液を一つのノズルで均一に塗布する方法が知られる(例えば、特許文献3参照)。 In addition, a method in which a part of the slit is formed of a replaceable member, and the length of the discharge direction and the gap of the slit is changed by replacing the member to uniformly apply coating liquids having different viscosities with one nozzle. Is known (for example, see Patent Document 3).
また、これらの方法の他に、スリットからの塗布液の出口であるリップに設けられた、リップを変形させる複数の機構を有し、塗布量分布に応じて、それらの機構によりスリットの出口の間隙を塗布幅方向に変化させ、均一な塗布量分布を得る方法も知られている。
しかしながら、スリットの塗布液吐出方向の長さを長くする、あるいはスリットの間隙を小さくすることで、マニホールド内の圧力を高めて、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法では、ノズル内部の流体圧力の増大によってノズルが変形し、この結果、塗布量分布は不均一となる。このため、ノズル本体の肉厚を増加させてノズルの剛性を高めることでノズルの変形を抑制することもできる。しかし、高コストであり、ノズルの重量が増加し、作業効率を悪化させるという課題を解決する必要があった。 However, in the method of increasing the pressure in the manifold by increasing the length of the slit in the application liquid discharge direction or reducing the gap between the slits and making the application amount distribution in the application width direction uniform, the inside of the nozzle is not used. The nozzle is deformed by the increase in the fluid pressure, and as a result, the application amount distribution becomes non-uniform. Therefore, the deformation of the nozzle can be suppressed by increasing the thickness of the nozzle body and increasing the rigidity of the nozzle. However, it was necessary to solve the problem that the cost was high, the weight of the nozzle was increased, and the working efficiency was deteriorated.
また、スリットの塗布液吐出方向の長さを、塗布液の供給側から反対側に向かって直線状または曲線状に傾斜を持たせて短くすることにより、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法は、特定の塗布液に対して有効であるが、粘度の異なる複数の塗布液を均一に塗布するためには、各塗料の粘度に合わせた形状のノズルが必要である。そして、同種の塗料においても、塗布液の粘度が塗料ロットや時間により変動する場合には、均一な塗布は困難となっていた。 In addition, the length of the slit in the application liquid discharge direction is shortened linearly or curvedly from the supply side of the coating liquid toward the opposite side so as to make the application amount distribution in the application width direction uniform. This method is effective for a specific coating liquid, but in order to uniformly apply a plurality of coating liquids having different viscosities, a nozzle having a shape adapted to the viscosity of each paint is required. And even with the same type of paint, if the viscosity of the coating liquid fluctuates depending on the paint lot and time, it has been difficult to apply uniformly.
また、スリットの一部を交換可能な部材で構成し、この部材を交換することでスリットの吐出方向長さおよび間隙を変化させて、粘度の異なる塗布液を一つのノズルで均一に塗布する方法では、複数の部材を用意することで、粘度の異なる複数の塗布液を均一に、比較的安価に塗布できるのであるが、しかし、塗布液の粘度が、塗料ロットや時間により変動する場合には、均一な塗布は困難であった。 In addition, a method in which a part of the slit is formed of a replaceable member, and the length of the discharge direction and the gap of the slit is changed by replacing the member to uniformly apply coating liquids having different viscosities with one nozzle. Then, by preparing a plurality of members, it is possible to apply a plurality of coating liquids having different viscosities uniformly and relatively inexpensively.However, when the viscosity of the coating liquid fluctuates depending on the paint lot and time, However, uniform coating was difficult.
さらに、スリットからの塗布液の出口であるリップに設けられた、リップを変形させる複数の機構を有し、塗布量分布に応じて、それらの機構によりスリットの出口の間隙を塗布幅方向に変化させ、均一な塗布量分布を得る方法は、均一な塗布量分布を得るためには、複数のリップ変形機構の各々の変位量を適切に設定する必要があり、複雑かつ高価なフィードバック制御機構を要することに加えて、塗布量を目標のバラツキ値に収束するまでに時間を要するという課題があった。 In addition, there are multiple mechanisms provided on the lip, which is the exit of the coating liquid from the slit, to deform the lip.The gap at the exit of the slit is changed in the application width direction by these mechanisms according to the distribution of the coating amount. In order to obtain a uniform application amount distribution, it is necessary to appropriately set the displacement amount of each of the plurality of lip deformation mechanisms, and a complicated and expensive feedback control mechanism is required. In addition to the necessity, there is a problem that it takes time until the application amount converges to a target variation value.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、被塗布物の表面に塗布液を均一に塗布することができ、特に、粘性の異なる複数種の塗布液や、粘度の変動が大きい塗布液に対しても均一に塗布が可能で、かつ安価にて塗布可能なエクストルージョン型ノズルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and can uniformly apply a coating liquid on the surface of an object to be coated. An object of the present invention is to provide an extrusion-type nozzle which can apply even a large coating liquid uniformly and can be applied at low cost.
上記目的を達成するために、本発明のエクストルージョン型ノズルは、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成され、スリットは第1の部分と第1の部分より吐出口に近い第2の部分とを含むブロックと、スリットの第1の部分の壁面を形成し、スリットの第1の部分の間隙を変えるように変位可能な第1の形成部材と、を備えた構成に加えて、第1の形成部材は交換可能である構成、第1の形成部材は、塗布液の吐出方向の長さが塗布幅方向に沿って変化している構成、第1の形成部材を塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えた構成、スリットは第1の部分よりマニホールドに近い第3の部分をさらに含み、スリットの第3の部分の壁面を形成する交換可能な第2の形成部材をさらに備えた構成、マニホールドの壁面を形成し、マニホールドの塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な第2の形成部材をさらに備えた構成、第2の形成部材を塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えた構成を有している。
In order to achieve the above object, the extrusion type nozzle of the present invention has a manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold, and a discharge port for discharging the coating liquid from the slit. The slit is formed to form a block including a first portion and a second portion closer to the discharge port than the first portion, and a wall surface of the first portion of the slit to form a gap between the first portion of the slit. A first forming member that can be displaced so as to be changed, a first forming member that is replaceable, and a first forming member that has a length corresponding to the length of the application liquid in the discharge direction. A configuration that varies along the width direction, a configuration further including a displacement mechanism that inclines the first forming member along the application width direction, and the slit further includes a third portion that is closer to the manifold than the first portion. Of the slit A structure further comprising a replaceable second forming member forming the wall surface of the
また、本発明のエクストルージョン型ノズルは、さらに、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、マニホールドの壁面を形成し、マニホールドの塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な形成部材と、を備えた構成と共に、形成部材を塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えた構成を有している。 The extrusion-type nozzle of the present invention further includes a block formed with a manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold, and a discharge port for discharging the coating liquid from the slit. And a forming member that forms a wall surface of the manifold and is displaceable so as to change an area of a cross section perpendicular to the application width direction of the manifold, and a displacement mechanism that inclines the forming member along the application width direction. Is further provided.
また、本発明の塗布装置は、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成され、スリットは第1の部分と第1の部分より吐出口に近い第2の部分とを含むブロックと、スリットの第1の部分の壁面を形成し、スリットの第1の部分の間隙を変えるように変位可能な形成部材とを備えた、塗布液により塗布膜を形成するエクストルージョン型ノズルと、塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、計測された値に応じてエクストルージョン型ノズルの形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えた構成、および、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、マニホールドの壁面を形成し、マニホールドの塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な形成部材とを備えた、塗布液により塗布膜を形成するエクストルージョン型ノズルと、塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、計測された値に応じてエクストルージョン型ノズルの形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えた構成を有している。 Further, the coating apparatus of the present invention is formed with a manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold, and a discharge port for discharging the coating liquid from the slit, and the slit is a first slit. A block including a portion and a second portion closer to the discharge port than the first portion, and a forming member that forms a wall surface of the first portion of the slit and is displaceable to change a gap between the first portion of the slit. An extrusion-type nozzle for forming a coating film using a coating liquid, a measuring instrument for measuring at least one of weight, thickness and density of the coating film, and an extrusion nozzle according to the measured value. A controller for controlling the displacement of the forming member of the lug-type nozzle, a manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, and a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold. And a block formed with a discharge port for discharging the coating liquid from the slit, and a forming member which forms a wall surface of the manifold and is displaceable so as to change an area of a cross section perpendicular to a coating width direction of the manifold, An extrusion nozzle for forming a coating film using a coating liquid, a measuring instrument for measuring at least one of the weight, thickness and density of the coating film, and formation of an extrusion nozzle according to the measured value And a controller for controlling the displacement of the member.
これらの構成により、ノズル内に塗布量分布を調整できる変位可能な第1の形成部材であるマニホールド側スリット形成部材を設け、マニホールド側の第1ノブ分であるスリットの間隙を変化させることで、ノズル内の圧力分布を変化し、塗布幅方向の塗布量分布を変化できるので、塗布量分布を均一にでき、全ての塗布装置に適用できるエクストルージョン型ノズルを提供でき、また、塗布液の粘性が大きく変化する場合であっても、スリット形成部材を塗布液の粘性に合わせたものに交換するだけでよく、粘性が大きく変化しない場合には、スリットの間隙を変化させることで塗布量分布を均一にすることができ、また、スリット形成部材は、塗布液の吐出方向の長さを塗布幅方向に変化することで、塗布液の粘性等に応じて最適なものとすることで、塗布幅方向にわたって均一な塗布が可能となる。 With these configurations, a manifold-side slit forming member, which is a displaceable first forming member capable of adjusting the coating amount distribution, is provided in the nozzle, and the gap of the slit, which is the first knob on the manifold side, is changed. Since the pressure distribution in the nozzle can be changed and the application amount distribution in the application width direction can be changed, the application amount distribution can be made uniform and an extrusion-type nozzle that can be applied to all application devices can be provided. When the viscosity does not change significantly, it is only necessary to replace the slit forming member with one that matches the viscosity of the coating liquid. If the viscosity does not change significantly, the coating amount distribution is changed by changing the slit gap. It is possible to make the slit forming member optimal according to the viscosity of the coating liquid by changing the length of the coating liquid in the discharge direction in the coating width direction. Doing, uniform coating is possible over the coating width direction.
また、第2の形成部材であるマニホールド形成部材を変位させ、マニホールドの断面積を変化させることで、塗布幅方向の塗布量分布を変化させることができ、塗布量分布を均一にすることができ、マニホールドにマニホールドの断面を変化させるマニホールド形成部材と、第3の部分となるマニホールド側スリット形成部材を設けることにより、塗布量分布をより均一にすることができる。 Further, by displacing the manifold forming member, which is the second forming member, and changing the cross-sectional area of the manifold, the coating amount distribution in the coating width direction can be changed, and the coating amount distribution can be made uniform. By providing a manifold forming member for changing the cross section of the manifold and a manifold side slit forming member as the third portion, the application amount distribution can be made more uniform.
さらに、上記の構成のエクストルージョン型ノズルを備えた塗布装置においては、長時間連続塗布時においても、塗布量バラツキが少なく、塗布量分布をより均一にすることができ、特にロットや時間で粘度変化の大きい塗布液に対して効果が大きい。 Furthermore, in the coating apparatus equipped with the extrusion type nozzle of the above configuration, even during long-time continuous coating, there is little variation in the coating amount, and the coating amount distribution can be made more uniform. The effect is great for coating liquids with large changes.
本発明のエクストルージョン型ノズルは、被塗布物の表面への塗布液の塗布において、一つのエクストルージョン型ノズルを用いて、ノズル内部の部材を、交換あるいは変位させることで、物性の異なる複数種の塗布液の均一塗布を非常に安価に実現することができるのみならず、スリット形成部材および、またはマニホールド形成部材の変位量を塗膜または塗膜を構成する材料の重量等を計測する手段により制御することが可能であるので、ロットや時間で粘度変化の大きい塗布液の塗布において優れている。 The extrusion-type nozzle of the present invention uses a single extrusion-type nozzle to replace or displace a member inside the nozzle when applying a coating liquid onto the surface of an object to be coated, thereby providing a plurality of types having different physical properties. Not only can uniform application of the coating liquid be realized at very low cost, but also the amount of displacement of the slit forming member and / or the manifold forming member can be measured by means of measuring the weight of the coating film or the material constituting the coating film. Since it can be controlled, it is excellent in applying a coating liquid having a large change in viscosity depending on the lot and time.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるエクストルージョン型ノズル100の側断面図である。図2は、図1に示すエクストルージョン型ノズル100の本体ブロック1の斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side sectional view of an
定量ポンプのように、塗布液を安定した速度で供給するポンプによりノズル100内に供給された塗布液は、図2に示すように、マニホールド4において塗布幅方向Cに分配される。マニホールド4内の塗布液は、マニホールド側スリット5とリップ側スリット6とを通じて吐出口であるリップ8から被塗布物9の表面に吐出され、塗布長手方向Aに塗膜10が形成される。
The application liquid supplied into the
ノズル100は本体ブロック1と、本体ブロック2と、マニホールド側スリット5の間隙を変化させるマニホールド側スリット形成部材3を備える。形成部材3はマニホールド側スリット5の一方の壁面5Aを形成する。スリット5とリップ8との間にはリップ側スリット6が形成されている。
The
エクストルージョン型ノズル100は、形成部材3のを変位させる変位機構7を備えている。変位機構7により形成部材3を変位させてマニホールド側スリット5の間隙t1を変化させることで、ノズル100の内部の圧力分布を変化させて塗布幅方向Cの塗布液の塗布量の分布を変化させる。部材3の変位量を適切に調整することで、塗布量分布を均一にすることができる。間隙t1を狭くすると塗布幅方向の両端部の塗布量が中央部より多くなり、間隙t1を広くすると塗布幅方向の中央部の塗布量が両端部より多くなる。
The
形成部材3は交換可能である。また、部材3の変位機構7としては、例えば、差動ネジ、ヒートボルト、ピエゾ素子を用いることができ、特にこれらに限定されない。
The forming
形成部材3を塗布幅方向Cに傾斜させて変位させてもよい。図3はこの変位を可能にする、実施の形態1による他のエクストルージョン型ノズル100Aの斜視図である。ノズル100Aは、塗布幅方向Cに沿って配置された、形成部材3を変位させる複数の変位機構7Aと7Bとを備える。変位機構7Aと7Bによる形成部材3の変位量を異ならせることで、形成部材3を塗布幅方向Cに傾斜して変位させることができる。ノズルの組立て精度が不十分で、塗布幅方向Cの塗布量分布が非対称となった場合にも、部材3を塗布幅方向Cに傾斜させて変位させることで間隙t1を塗布幅方向Cで変化させれば、塗布量分布を均一にできる。
The forming
テープ状の被塗布物9がノズル100に押されてしなるのを防ぐために、被塗布物9のノズル100から力を受ける部分をその裏側から支えるバックアップロールが用いられる場合がある。この方法ではリップの直線性が要求される。リップを変形させるための塗布幅方向に沿って配置された複数の機構を備え従来のエクストルージョン型ノズルはリップが変形するので、この方法では塗布量分布を均一にし、平滑な塗膜表面を得ることが困難である。実施の形態1によるノズル100はリップ8を変形させる機構を有していないので、この方法にも適用できる。
In order to prevent the tape-shaped
図2に示すように、形成部材3は塗布幅方向Cに沿って吐出方向Bの長さL1が変化した形状とすることが好ましい。形成部材3の吐出方向Bの長さL1、傾斜角θ1およびスリット5の間隙t1により塗布幅方向Cの塗布量の分布は変化する。長さL1、傾斜各θ1および間隙t1を塗布液の粘度に応じて最適に設定することで、塗布幅方向Cに沿って均一に塗布液を塗布できる。
As shown in FIG. 2, the forming
実施の形態1によるエクストルージョン型ノズル100では、粘度の異なる複数種類の塗布液を塗布する場合には、形成部材3のみを塗布液の粘度に合わせた形状のものに交換できてもよい。粘度の大きな塗布液では傾斜角θ1の大きな形成部材3を用い、粘度の小さな塗布液では傾斜角θ1の小さな形成部材3を用いる。複数種類の塗布液の粘度の差がさほど大きくなければ、形成部材3の変位機構7によってスリット5の間隙t1を変化させることで塗布量分布を均一にできるので、長さL1、傾斜角θ1が細かく異なる多くの形成部材3を用意する必要はない。このように、少ない形成部材3で、粘度の大きく異なる複数種類の塗布液を均一にかつ安価で塗布できる。
In the
図4は実施の形態1による他のエクストルージョン型ノズル200の側断面図である。ノズル200は本体ブロック11と12と、マニホールド13に近いマニホールド側スリット14の壁面14Aを形成するマニホールド側スリット形成部材17と。中間スリット15の間隙を変化させる中間スリット形成部材18とを備える。形成部材17は交換でき、本体ブロック11に固定されている。塗布液の粘度により最適な形状の形成部材18を選択できる。変位機構19により変位できる形成部材18は、マニホールド13とリップ20の中間に位置するスリット15の間隙t3を変化させる。
FIG. 4 is a side sectional view of another
ノズル200は、形成部材17を塗布液の粘度に応じて選択し交換することで、形成部材18が交換できなくても、より広い範囲の粘度の塗布液を均一に塗布できる。
By selecting and replacing the forming
図5は実施の形態1における塗布装置のブロック図である。塗布装置はエクストルージョン型ノズル100と、塗膜10の塗布幅方向Cに沿った複数の点での重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器1001と、計測器1001で測定された値に応じて変位機構7を制御する制御器1002とを備える。塗布液はその粘度が経時変化しても、被塗布物の塗布方向Aの長手方向にわたって、塗布幅方向Cの塗布量の分布は均一にでき、さらに塗布方向Aにわたっても均一に塗布でき、ロットや時間で粘度の変化の大きい塗布液に有効である。この塗布装置はノズル100Aと200にも適用でき、同様の効果を有する。
FIG. 5 is a block diagram of the coating apparatus according to the first embodiment. The coating apparatus includes an extrusion-
(実施の形態2)
図6は実施の形態2におけるエクストルージョン型ノズル300の側断面図である。ノズル300は、本体ブロック23と、本体ブロック24と、マニホールド形成部材27とを備える。形成部材27はマニホールド25の壁面25Aを形成し、マニホールド25とリップ29との間にはリップ側スリット26が形成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a side sectional view of an
定量ポンプのように、塗布液を安定した速度で供給するポンプによりノズル300内に供給された塗布液は、マニホールド25において塗布幅方向に分配される。マニホールド25内の塗布液はスリット26を通じて被塗布物30の表面に吐出され、ノズル300は塗布長手方向Dに塗膜31を形成する。
The application liquid supplied into the
実施の形態2におけるノズル300は形成部材27を変位させる変位機構28を備えている。変位機構28により形成部材27を変位させてマニホールド25の塗布幅方向に直角な方向の断面積を変化させることができる。マニホールド25のこの断面積の変化によりマニホールド25内の塗布幅方向の塗布液の流れにおける圧力損失を変化させ、塗布幅方向の塗布量の分布を変化させる。形成部材27の変位量を適切に調整することで、塗布量分布を均一にできる。
The
ノズル300は、図3に示すノズル100Aの変位機構7Aと7Bと同様の複数の変位機構を備えて形成部材27を塗布幅方向に傾斜できてもよい。これにより、ノズル300の組立て精度が不十分で塗布幅方向の塗布量分布が非対称な場合においても、マニホールド25の断面積が塗布幅方向に沿って変化でき、ノズル100Aと同様に塗布量分布を均一にできる。
The
形成部材27の変位機構28としては、例えば、差動ネジ、ヒートボルト、ピエゾ素子を用いることができ、特にこれらに限定されない。
As the
ノズル300は図1に示す実施の形態1によるノズル100と同様にリップ29が変形しない。したがって、ノズル300は、実施の形態1によるノズル100と同様に、バックアップロールを用いて塗布装置を含む全ての塗布装置に適用できる。
The
また、図5に示す、計測器1001と制御器1002を含む塗布装置に実施の形態2によるノズル300を適用でき、これにより実施の形態1による塗布装置と同様の効果を有する。
In addition, the
(実施の形態3)
図7は実施の形態3におけるエクストルージョン型ノズル400の側断面図である。ノズル400は、本体ブロック32と、本体ブロック33と、マニホールド形成部材37と、マニホールド側スリット形成部材39とを備える。形成部材37はマニホールド34の壁面34Aを形成し、形成部材39はマニホールド側スリット35の一方の壁面35Aを形成する。マニホールド側スリット35とリップ41との間にはリップ側スリット36が形成されている。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a side sectional view of an
定量ポンプのように、塗布液を安定した速度で供給するポンプによりノズル400内に供給された塗布液は、マニホールド34において塗布幅方向に分配される。そして、マニホールド34内の塗布液は、マニホールド側スリット35、リップ側スリット36を通じて、被塗布物42の表面に吐出され、塗布長手方向Fに塗膜43が形成される。
The application liquid supplied into the
エクストルージョン型ノズル400は、形成部材37を変位させる変位機構38と、形成部材39を変位させる変位機構40とをさらに備える。形成部材37を変位させてマニホールド34の塗布幅方向Jに直覚な方向の断面の面積を変化させることで、マニホールド34内の塗布幅方向Jの流れにおける圧力損失が変化し、塗布幅方向Jの塗布量分布が変化する。このように、形成部材37の変位量を適切に調整することで塗布液を均一な塗布量分布で塗布できる。
The
ノズル400は、図4に示すノズル100Aの変位機構7Aと7Bと同様の複数の変位機構を備えて形成部材37を塗布幅方向Jに傾斜できてもよい。これにより、ノズル400の組立て精度が不十分で塗布幅方向Jの塗布量分布が非対称な場合においても、マニホールド34の断面積が塗布幅方向Jに沿って変化でき、ノズル100Aと同様に塗布量分布を均一にできる。
The
形成部材37および39の変位機構としては、例えば、差動ネジ、ヒートボルト、ピエゾ素子等を用いることができ、特にこれらに限定されない。
As a displacement mechanism of the forming
ノズル400は図1に示す実施の形態1によるノズル100と同様にリップ41が変形しない。したがって、ノズル400は、実施の形態1によるノズル100と同様に、バックアップロールを用いて塗布装置を含む全ての塗布装置に適用できる。
The lip 41 of the
図8はノズル400の本体ブロック32の斜視図である。形成部材39は交換可能であり、塗布幅方向Jに沿って吐出方向Gの長さL2が変化した形状とすることが好ましい。形成部材39を本体ブロック32および図7に示す本体ブロック33と組み合わせることで、マニホールド側スリット35の吐出方向Gの長さは塗布幅方向Jに沿って変化する。形成部材39の吐出方向Gの長さL2、傾斜角θ2および流入側のスリット35の間隙t5により、塗布幅方向Jの塗布量分布は変化する。したがって、長さL2、傾斜角θ2および間隙t5を塗布液の粘度等に応じて最適に設定することで、塗布幅方向Jにわたって塗布液を均一に塗布できる。
FIG. 8 is a perspective view of the
実施の形態3によるエクストルージョン型ノズル400では、粘度の異なる複数種類の塗布液を塗布する場合には、形成部材39を塗布液の粘度に合わせた形状のものに交換できてもよい。粘度の大きな塗布液では傾斜角θ2の大きな形成部材39を用い、粘度の小さな塗布液では傾斜角θ2の小さな形成部材39を用いる。複数種類の塗布液の粘度の差がさほど大きくなければ、形成部材39の変位機構40によってスリット35の間隙t5を変化させ、かつ形成部材37の変位機構38によってマニホールド34の断面積を変化させることで塗布量分布を均一にできる。したがって、長さL2、傾斜角θ2が細かく異なる多くの形成部材39を用意する必要はない。このように、少ない形成部材39で、大きく異なる粘度を有する複数の塗布液を均一にかつ安価で塗布できる。
In the
また、図5に示す、計測器1001と制御器1002を含む塗布装置に実施の形態3によるノズル400を適用でき、これにより実施の形態1による塗布装置と同様の効果を有する。
Further, the
(実施例)
以下に本発明の実施の形態1〜3によるエクストルージョン型ノズル100、300、400で被塗布物の表面に塗布液をそれぞれ塗布して得られた実施例1〜3の塗布膜の厚みを測定した。従来のエクストルージョン型ノズルで得られた比較例の塗布膜の厚みも測定した。
(Example)
Hereinafter, the thicknesses of the coating films of Examples 1 to 3 obtained by applying the coating liquid on the surface of the object to be coated with the
実施例1〜実施例3および比較例のそれぞれで粘度の異なる2種類の塗布液A、Bを塗布した。 Two types of coating solutions A and B having different viscosities in Examples 1 to 3 and Comparative Example were applied.
塗布液Aは1wt%のカルボキシルメチルセルロース水溶液に、カーボン粒子を分散させたもので、固型分濃度50wt%、せん断速度1s-1における粘度20Pa・s、せん断速度1000s-1における粘度0.2Pa・sである。
The
塗布液Bは1wt%のカルボキシルメチルセルロース水溶液に、カーボン粒子を分散させたもので、固型分濃度45wt%、せん断速度1s-1における粘度2Pa・s、せん断速度1000s-1における粘度0.1Pa・sである。 Coating solution B to 1 wt% of carboxymethyl cellulose aqueous solution, obtained by dispersing carbon particles, solid content concentration 45 wt%, viscosity of 2 Pa · s at a shear rate of 1s -1, a viscosity 0.1 Pa · at a shear rate of 1000 s -1 s.
実施例1〜実施例3および比較例において、被塗布物である厚さ30μmのアルミ箔上に、ステンレス製の塗布幅500mmを有するノズルで塗布液AとBを塗布膜厚0.2mm、塗布速度10m/sで塗布した。そして塗布された塗布膜は、乾燥後の塗布幅方向の膜厚分布を接触式膜厚計にて測定しそのバラツキを表1にする。 In Examples 1 to 3 and Comparative Example, the coating liquids A and B were coated on a 30 μm-thick aluminum foil, which is an object to be coated, with a stainless steel nozzle having a coating width of 500 mm to a coating film thickness of 0.2 mm. The coating was performed at a speed of 10 m / s. For the applied coating film, the thickness distribution in the coating width direction after drying is measured by a contact type film thickness meter, and the variation is shown in Table 1.
従来のエクストルージョン型ノズルを用いた比較例では、塗布液Bの塗布幅方向の塗布量バラツキは6.0%である。しかし、塗布液Aでは塗布膜の膜厚のバラツキは23.0%と非常に大きく、ノズル内部の形状が固定である従来のエクストルージョン型ノズルでは塗布液の種類によりバラツキが大きく変動した。 In the comparative example using the conventional extrusion type nozzle, the application amount variation in the application width direction of the application liquid B is 6.0%. However, in the case of the coating liquid A, the variation in the thickness of the coating film was as large as 23.0%, and in the conventional extrusion type nozzle in which the shape inside the nozzle was fixed, the variation greatly varied depending on the type of the coating liquid.
これに対して、実施例1では、塗布膜の膜厚の塗布幅方向のバラツキは塗布液Aで1.9%であり、塗布液Bで1.5%となった。安価に製作できるマニホールド形成用部材の交換、およびマニホールド側スリットの間隙の調整によって、一つのノズルで物性の異なる塗布液AおよびBを均一に塗布できた。 On the other hand, in Example 1, the variation in the thickness of the coating film in the coating width direction was 1.9% for the coating solution A and 1.5% for the coating solution B. By exchanging the manifold forming member which can be manufactured at low cost and adjusting the gap of the manifold side slit, the coating liquids A and B having different physical properties could be uniformly applied by one nozzle.
実施例2では、塗布膜の膜厚の塗布幅方向のバラツキは、塗布液Aで1.8%であり、塗布液Bで2.2%であった。マニホールド形成用部材を変位させ、バラツキが最小となるようにマニホールド断面積を調整することで、一つのノズルで物性の異なる塗布液AおよびBを均一に塗布できた。 In Example 2, the variation in the thickness of the coating film in the coating width direction was 1.8% for the coating solution A and 2.2% for the coating solution B. By displacing the manifold forming member and adjusting the manifold sectional area so as to minimize the variation, the coating liquids A and B having different physical properties could be uniformly applied by one nozzle.
実施例3では、塗布膜の膜厚の塗布幅方向のバラツキは、塗布液Aで0.8%であり、塗布液Bで0.6%であった。マニホールド形成部材およびマニホールド側スリット形成部材を共に変位させ、バラツキが最小となるようにマニホールドの断面積およびマニホールド側スリットの間隙を調整することで、一つのノズルて物性の異なる塗布液AおよびBを極めて均一に塗布できた。 In Example 3, the variation of the thickness of the coating film in the coating width direction was 0.8% for the coating solution A and 0.6% for the coating solution B. By displacing the manifold forming member and the manifold side slit forming member together, and adjusting the cross-sectional area of the manifold and the gap between the manifold side slits so as to minimize the variation, the coating liquids A and B having different physical properties can be obtained with one nozzle. The coating was very uniform.
実施例3でのエクストルージョン型ノズルに、塗布膜の膜厚を測定するオンライン膜厚計と、測定された膜厚に応じて変位機構を調整する制御器とで図5に示す塗布装置を構成した。この塗布装置で塗布液Bを12時間連続で塗布した。塗布開始12時間後に塗布液Bの粘度は塗布開始時の粘度の3/4に変化していたが、12時間の塗布量バラツキは0.5〜0.9%の範囲であり、常に均一な塗布膜を形成できた。また、実施例1、2においても同様の塗布装置での12時間連続塗布において、実施例3と同様に均一な塗布膜を得られた。比較例での従来のエクストルージョン型ノズルで、塗布液Bを12時間連続で塗布したが、塗布液Bの粘度の経時変化により塗布開始時に6%であった塗布量バラツキが、12時間後には14%まで悪化した。 The extrusion type nozzle shown in FIG. 5 is composed of the extrusion-type nozzle of the third embodiment with an online thickness gauge for measuring the thickness of the coating film and a controller for adjusting the displacement mechanism according to the measured thickness. did. The coating solution B was applied continuously for 12 hours using this coating apparatus. After 12 hours from the start of the application, the viscosity of the coating solution B had changed to の of the viscosity at the start of the application. A coating film was formed. In Examples 1 and 2, a uniform coating film was obtained in the same manner as in Example 3 by continuous coating for 12 hours using the same coating apparatus. With the conventional extrusion type nozzle in the comparative example, the coating liquid B was coated continuously for 12 hours. It has deteriorated to 14%.
本発明のエクストルージョン型ノズルは、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、スリットの壁面を形成し、スリットの間隙を変えるように変位可能な第1の形成部材とを備える構成を有し、粘度の異なる複数種の塗布液や、粘度の変動が大きい塗布液を均一に塗布できるので、連続して走行する被塗布物の表面に液を塗布する塗布装置に用いて、例えば、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層、プラズマディスプレイパネル前面板誘電体層等の製造用途にも適用できる。 The extrusion type nozzle of the present invention is a block formed with a manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold, and a discharge port for discharging the coating liquid from the slit, A first forming member that forms a wall surface and can be displaced so as to change the gap of the slit, and can uniformly apply a plurality of coating liquids having different viscosities and a coating liquid having a large fluctuation in viscosity; So, using the coating device to apply the liquid to the surface of the object to run continuously, for example, magnetic recording tape, adhesive tape, photographic printing paper, offset plate material, battery plate, fuel cell catalyst layer, The present invention can also be applied to production of a dielectric layer of a plasma display panel front plate.
100,100A,200,300,400 エクストルージョン型ノズル
1,11,23,32 本体ブロック
2,12,24,33 本体ブロック
3,17,39 マニホールド側スリット形成部材
4,13,25,34 マニホールド
5,14,35 マニホールド側スリット
6,16,26,36 リップ側スリット
7,7A,7B,40 マニホールド側スリット形成部材変位機構
8,20,29,41 リップ
9,21,30,42 被塗布物
10,22,31,43 塗膜
15 中間スリット
18 中間スリット形成部材
19 中間スリット形成部材変位機構
27,37 マニホールド形成部材
28,38 マニホールド形成部材変位機構
1001 計測器
1002 制御器
t1,t5 マニホールド側スリットの間隙
t2,t4,t6 リップ側スリットの間隙
L1,L2 マニホールド側スリットの吐出方向の長さ
θ1,θ2 マニホールド側スリットのテーパ角
t3,t7 中間スリットの間隙
A,D,F 塗布長手方向
B,G 吐出方向
C,J 塗布幅方向
100, 100A, 200, 300, 400
Claims (11)
前記スリットの前記第1の部分の壁面を形成し、前記スリットの前記第1の部分の間隙を変えるように変位可能な第1の形成部材と、を備えたことを特徴とするエクストルージョン型ノズル。 A manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold, and a discharge port for discharging the coating liquid from the slit are formed, and the slit includes a first portion and the second portion. A block including a second portion closer to the discharge port than a first portion;
An extrusion-type nozzle, comprising: a first forming member that forms a wall surface of the first portion of the slit and is displaceable so as to change a gap of the first portion of the slit. .
前記マニホールドの壁面を形成し、前記マニホールドの前記塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な形成部材と、を備えたことを特徴とするエクストルージョン型ノズル。 A block formed with a manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold, and a discharge port for discharging the coating liquid from the slit,
An extrusion-type nozzle, comprising: a forming member that forms a wall surface of the manifold and is displaceable so as to change an area of a cross section of the manifold perpendicular to the application width direction.
前記塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、
前記計測された値に応じて前記エクストルージョン型ノズルの前記形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えたことを特徴とする塗布装置。 A manifold for distributing the coating liquid in the coating width direction, a slit for passing the coating liquid distributed to the manifold, and a discharge port for discharging the coating liquid from the slit are formed, and the slit includes a first portion and the first portion. A block including a second portion closer to the discharge port than a first portion, and a wall surface of the first portion of the slit, which is displaceable so as to change a gap between the first portion of the slit. An extrusion-type nozzle for forming a coating film with the coating liquid, comprising a forming member,
A measuring instrument for measuring at least one value of the weight, thickness, and density of the coating film,
A controller for controlling a displacement amount of the forming member of the extrusion type nozzle according to the measured value.
前記塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、
前記計測された値に応じて前記エクストルージョン型ノズルの前記形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えたことを特徴とする塗布装置。 A block formed with a manifold that distributes the coating liquid in the coating width direction, a slit through which the coating liquid distributed to the manifold passes, and a discharge port that discharges the coating liquid from the slit is formed, and a wall surface of the manifold is formed. An extrusion-type nozzle for forming a coating film with the coating liquid, comprising: a forming member displaceable so as to change an area of a cross section of the manifold perpendicular to the coating width direction;
A measuring instrument for measuring at least one value of the weight, thickness, and density of the coating film,
A controller for controlling a displacement amount of the forming member of the extrusion type nozzle according to the measured value.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007136454A (en) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Palo Alto Research Center Inc | System and method for extrusion/supply |
JP2007160304A (en) * | 2005-11-17 | 2007-06-28 | Palo Alto Research Center Inc | Extruding/dispensing system and method |
JP2007203293A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for manufacturing slit coater for manufacturing display device, and method for manufacturing display device using this slit coater |
JP2008246465A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Coating apparatus and coating method |
JP2010227861A (en) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Dainippon Printing Co Ltd | Die head |
US8399283B2 (en) | 2005-11-17 | 2013-03-19 | Solarworld Innovations Gmbh | Bifacial cell with extruded gridline metallization |
KR101308251B1 (en) * | 2011-03-18 | 2013-09-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Slot Die |
JP2014087719A (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Mitsubishi Materials Corp | Coating tool |
CN114653535A (en) * | 2022-03-03 | 2022-06-24 | 台州市邦盈纸品有限公司 | Coating head angle fine-tuning mechanism |
CN115427157A (en) * | 2020-05-28 | 2022-12-02 | 株式会社Lg新能源 | Slit die coating device |
-
2003
- 2003-11-07 JP JP2003378294A patent/JP2004174489A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9102084B2 (en) | 2005-11-17 | 2015-08-11 | Solarworld Innovations Gmbh | Solar cell with high aspect ratio gridlines supported between co-extruded support structures |
JP2007160304A (en) * | 2005-11-17 | 2007-06-28 | Palo Alto Research Center Inc | Extruding/dispensing system and method |
US8399283B2 (en) | 2005-11-17 | 2013-03-19 | Solarworld Innovations Gmbh | Bifacial cell with extruded gridline metallization |
KR101298504B1 (en) | 2005-11-17 | 2013-08-21 | 솔라월드 이노베이션즈 게엠베하 | Extrusion/dispensing systems and methods |
JP2007136454A (en) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Palo Alto Research Center Inc | System and method for extrusion/supply |
JP2007203293A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for manufacturing slit coater for manufacturing display device, and method for manufacturing display device using this slit coater |
JP2008246465A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dainippon Printing Co Ltd | Coating apparatus and coating method |
JP2010227861A (en) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Dainippon Printing Co Ltd | Die head |
KR101308251B1 (en) * | 2011-03-18 | 2013-09-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Slot Die |
JP2014087719A (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-15 | Mitsubishi Materials Corp | Coating tool |
CN115427157A (en) * | 2020-05-28 | 2022-12-02 | 株式会社Lg新能源 | Slit die coating device |
US11964298B2 (en) | 2020-05-28 | 2024-04-23 | Lg Energy Solution, Ltd. | Slot die coating device for electrode production |
CN114653535A (en) * | 2022-03-03 | 2022-06-24 | 台州市邦盈纸品有限公司 | Coating head angle fine-tuning mechanism |
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