JP2007275779A - Die head - Google Patents
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Description
本発明は、ウェブ状の基材や平板状の基材に対して一定幅でのコーティングを行うために用いるダイヘッドに関する。 The present invention relates to a die head used for coating with a constant width on a web-like substrate or a flat substrate.
従来から、互いに向かい合わせて組み付けることによって、塗布液を吐出するためのスリットとそのスリットに塗布液を供給するためのマニホールドを形成する構造の一対のダイヘッド半体を備えたダイヘッドが知られており、また、そのスリットのギャップを調整するため一対のダイヘッド半体の間にシムをはさみ込む構造としたシム式のダイヘッドも知られている。通常、一対のダイヘッド半体としては、相手に向かい合う面にマニホールドを形成したダイヘッド半体(マニホールド板という)と、相手に向かい合う面を平坦面としたダイヘッド半体(平板という)が用いられている。従来のシム式のダイヘッドには、図5〜図7に示すように複数の形態のものが知られている。しかしながら、どの形態にも以下に示すように欠点があり、特に広幅ダイヘッドでの欠点は顕著であった。 Conventionally, a die head having a pair of die head halves structured to form a slit for discharging a coating liquid and a manifold for supplying the coating liquid to the slit by assembling each other face to face is known. A shim type die head having a structure in which a shim is sandwiched between a pair of die head halves to adjust the gap of the slit is also known. Usually, as a pair of die head halves, a die head half (referred to as a manifold plate) in which a manifold is formed on a surface facing the counterpart and a die head half (referred to as a flat plate) having a flat surface facing the counterpart are used. . A plurality of conventional shim type die heads are known as shown in FIGS. However, all the forms have drawbacks as described below, and particularly the disadvantages with a wide die head.
まず、図5(a)、(b)に示すダイヘッド1Aは、一対のダイヘッド半体として、相手のダイヘッド半体に向かい合う面に、ストレート形状のマニホールド6Aを幅方向には貫通しないように形成したマニホールド板2Aと、相手のダイヘッド半体に向かい合う面を平坦面とした平板3Aを備えており、シム4Aをはさんでマニホールド板2Aと平板3Aを向かい合わせ、ボルト8によって組み付けることにより、マニホールド板2Aと平板3Aとの間に塗布液を吐出するためのスリット7を形成する構造となっている。ここで用いるシム4Aは、マニホールド板2A及び平板3Aのボルト締結面に配置するボルト締結部4Aaとその両端に直角に延びるように形成されたスリット閉じ片4Abを備えている。この形態のダイヘッド1Aは、マニホールド6Aの両端がマニホールド板2A自体によって閉じており且つスリット7の両端がシム4Aのスリット閉じ片4ウェブbで閉じられているため、図6、図7に示すダイヘッドのようにマニホールドの端部及びスリットの端部を側板9B、9Cで閉じるものに比べて液漏れが生じにくい。しかしながら、マニホールド6Aがストレート形状では、コーティング幅の広い広幅ダイヘッドとした場合に、幅方向での塗布液吐出量のむらが大きくなり、幅方向で均一な膜厚でのコーティングを行うことができないという問題があった。
First, the die
そこで、幅方向で均一な膜厚でのコーティングを可能とするため、コートハンガー型のマニホールドを形成したマニホールド板、或いはマニホールドとダイヘッド先端のリップ部との間にダイヘッドの幅方向の中央部が両端部に比べて高くなったテーパ面を形成したマニホールド板を用いたダイヘッドが知られている。図6は、コートハンガー型のマニホールド6Bを備えたマニホールド板2Bを用いたダイヘッド1Bを示すものである。このダイヘッド1Bでは、シム4Bをはさんでマニホールド板2Bと平板3Bを向かい合わせ、ボルトによって組み付けることにより、マニホールド板2Bと平板3Bとの間に塗布液を吐出するためのスリットを形成し、更にマニホールド板2Bと平板3Bの両端に側板9Bをボルトによって固定することでマニホールド6B及びスリットの両端を閉じる構造となっている。このダイヘッド1Bはコートハンガー型のマニホールド6Bを用いたことで、広幅ダイヘッドであっても幅方向で均一な膜厚でのコーティングを行うことができるが、マニホールド6Bの加工工程上、マニホールド6Bをマニホールド板2Bの端部に貫通させた形状とせざるを得ず、このためマニホールド6Bの端部を側板9Bで閉じている。ところが、マニホールド板2B、平板3B及びその間のシム4Bの端面に側板9Bを押し当ててマニホールド6Bの端部及びスリットの端部を閉じる構造では、シム4Bの端面がマニホールド板2Bや平板3Bの端面に対して完全に同一面となっていなければ側板9Bとの間に隙間が生じて液漏れを生じてしまう。このため、シム4Bの端面の加工精度や組み付け精度を完全として、マニホールド板2B及び平板3Bの端面に対してわずかな段差も生じないようにしなければならず、液漏れ防止がきわめて困難であるという問題があった。
Therefore, in order to enable coating with a uniform film thickness in the width direction, the manifold plate on which a coat hanger type manifold is formed, or the center portion in the width direction of the die head between the manifold and the lip portion at the tip of the die head has both ends. 2. Description of the Related Art A die head using a manifold plate having a tapered surface that is higher than a portion is known. FIG. 6 shows a die head 1B using a
図7は、幅方向の両端に貫通するように形成されたストレートなマニホールド6Cと、そのマニホールド6Cとダイヘッド先端のリップ部12Cとの間に形成された、ダイヘッドの幅方向の中央部が両端部に比べて高くなったテーパ面10Cと、それに隣接した補助マニホールド11Cを備えたマニホールド板2Cを用いたダイヘッド1Cを示すものである。このダイヘッド1Cでは、塗布液の通過ギャップが、マニホールド板2Cにテーパ面10Cを形成したことにより、ダイヘッドの幅方向の中央部で両端部よりも小さくなっており、広幅ダイヘッドであっても幅方向で均一な膜厚でのコーティングを行うことができる。しかしながら、この構成のマニホールド板2Cにおいても加工工程上、マニホールド6C及び補助マニホールド11Cを、マニホールド板2Cの両端に貫通した形状としなければならず、このため、ダイヘッド1Cの両端を側板9Cで閉じなければならない。従って、図6に示すダイヘッド1Bと同様に、マニホールド板2C、平板3C及びその間のシム4Cの端面に側板9Cを押し当ててマニホールド6C及び補助マニホールド11Cの端部及びスリットの端部を閉じる構造では、シム4Cの端面の加工精度や組み付け精度を完全として、マニホールド板2C、平板3C及びその間のシム4Cの端面間に微小な段差も生じないようにしておかねば、側板9Cとの間に隙間が生じて液漏れを生じてしまい、液漏れ防止がきわめて困難であるという問題があった。
FIG. 7 shows a
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、ダイヘッド端部における液漏れを防止しながら、広幅のダイヘッドであってもきわめて均一な膜厚でのコーティングを可能とするダイヘッドを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a die head capable of coating with a very uniform film thickness even with a wide die head while preventing liquid leakage at the end of the die head. Let it be an issue.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、シムをはさんで互いに向かい合わせて組み付けることによって、塗布液を吐出するためのスリットとそのスリットに塗布液を供給するためのマニホールドを形成する一対のダイヘッド半体であって、互いに向かい合う面の一方にマニホールドを形成し、他方は平坦面とした構造の一対のダイヘッド半体を備えた構成のダイヘッドにおいて、前記した一対のダイヘッドのうち、前記マニホールドを形成した側のダイヘッド半体を、幅方向に貫通した形状のマニホールドを備えたマニホールド板と、その両端に前記マニホールドの端部を閉じるように取り付けられたエンドプレートを備えた構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 forms a slit for discharging the coating liquid and a manifold for supplying the coating liquid to the slit by assembling the shims so as to face each other. A pair of die head halves, in which a manifold is formed on one of the surfaces facing each other, and the other is a flat surface. The die head half on the side on which the manifold is formed has a configuration including a manifold plate having a manifold penetrating in the width direction, and end plates attached to both ends so as to close the ends of the manifold. Is.
請求項2に係る発明は、上記した請求項1に係る発明のダイヘッドにおいて、更に、前記一対のダイヘッド半体の両端に、両者に固定して側板を設けるという構成としたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the die head according to the first aspect of the present invention, a side plate is provided at both ends of the pair of die head halves and fixed to both.
請求項3に係る発明は、上記した請求項1又は2に係る発明のダイヘッドにおいて、前記マニホールド板を、前記マニホールドとダイヘッド先端のリップ部との間に、ダイヘッドの幅方向の中央部が両端部に比べて高くなったテーパ面を備えた構造としたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the die head according to the first or second aspect of the present invention, the manifold plate is disposed between the manifold and the lip portion at the tip of the die head, and the center portion in the width direction of the die head is at both end portions. The structure is provided with a tapered surface that is higher than that in FIG.
請求項4に係る発明は、上記した請求項1又は2に係る発明のダイヘッドにおいて、前記マニホールド板に形成されたマニホールドを、コートハンガー型としたものである。
The invention according to
本発明のダイヘッドは、シムをはさんで互いに向かい合わせて組み付ける一対のダイヘッド半体のうち、マニホールドを形成した側のダイヘッド半体を、幅方向に貫通した形状のマニホールドを備えたマニホールド板と、前記マニホールドの両端を閉じるよう前記マニホールド板の両端に固定されたエンドプレートで構成したことにより、シムをはさんで組み付けた二つのダイヘッド半体の端面に側板を押し当ててマニホールド端部を閉じる必要がなくなり、幅方向に貫通した形状のマニホールドを形成した構造のマニホールド板を用いているにも係わらず、ダイヘッド端部における液漏れを良好に防止できる。また、マニホールド板を、幅方向に貫通した形状のマニホールドを形成した構造とできるので、そのマニホールド板を、マニホールドとスリット先端との間に、ダイヘッドの幅方向の中央部が両端部に比べて高くなったテーパ面を備えた構造とするとか、あるいはコートハンガー型のマニホールドを備えた構造とすることができ、その構造を採用することで広幅ダイヘッドであっても幅方向で均一な膜厚でのコーティングを行うことが可能となる。 The die head according to the present invention includes a manifold plate including a manifold having a shape penetrating in the width direction through a die head half on the side where the manifold is formed, out of a pair of die head halves assembled facing each other across a shim, Because the end plate is fixed to both ends of the manifold plate so as to close both ends of the manifold, it is necessary to close the end of the manifold by pressing the side plate against the end faces of the two die head halves assembled with shims. In spite of the use of a manifold plate having a structure formed with a manifold penetrating in the width direction, liquid leakage at the end of the die head can be prevented satisfactorily. In addition, since the manifold plate can be structured to form a manifold penetrating in the width direction, the manifold plate is placed between the manifold and the tip of the slit, and the center of the die head in the width direction is higher than both ends. It can be a structure with a tapered surface or a structure with a coat hanger type manifold. By adopting this structure, even with a wide die head, the film thickness can be uniform in the width direction. Coating can be performed.
更に、シムをはさんで互いに向かい合わせて組み付けた二つのダイヘッド半体の両端に、両者に固定して側板を設けておくと、二つのダイヘッド半体の組み付け強度が大きくなり、中〜高粘度材料のコーティングの場合のように、ダイヘッド内部圧力を高くした状態でコーティングを行う場合に、ダイヘッド半体のたわみを抑制でき、ダイヘッド端部における液漏れを防ぐことができる。 Furthermore, if the side plates are fixed to both ends of the two die head halves that are assembled facing each other with shims, the assembly strength of the two die head halves increases, and the medium to high viscosity When coating is performed in a state where the die head internal pressure is increased as in the case of coating of the material, the deflection of the die head half can be suppressed, and liquid leakage at the end of the die head can be prevented.
以下、図面に示す本発明の好適な実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態に係るダイヘッドを分解して示す概略斜視図、図2(a)は、図1に示すダイヘッドに用いている一方のダイヘッド半体を示す概略斜視図、図2(b)は図2(a)のA−A矢視概略断面図、図3は図1に示すダイヘッドを組み立てた状態で示す概略平面図、図4(a)は図3のB−B矢視概略断面図、図4(b)は図3のC−C矢視概略断面図、図4(c)は図4(a)のD−D矢視概略断面図である。図1〜図4において、本実施の形態に係るダイヘッド1は、二つのダイヘッド半体2、3と、両者の間にはさみ込まれるシム4と、そのシム4をはさんで互いに向かい合わせて組み付けた二つのダイヘッド半体2、3の両端に取り付けられる側板9等を備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention shown in the drawings will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a die head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a schematic perspective view showing one die head half used in the die head shown in FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2A, FIG. 3 is a schematic plan view showing the assembled die head shown in FIG. 1, and FIG. 4A is an arrow BB in FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 3, and FIG. 4C is a schematic cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 4A. 1 to 4, the die
二つのダイヘッド半体2、3は、両者の間にシム4をはさんで互いに向かい合わせて組み付けることによって、塗布液を吐出するためのスリット7とそのスリット7に塗布液を供給するためのマニホールド6を形成する構造を有している。更に詳しく説明すると、一方のダイヘッド半体2は、マニホールド板21と、その両端にボルト22によって取り付けられたエンドプレート23を備えている。マニホールド板21は、幅方向の両端に貫通するように形成されたストレートなマニホールド6と、そのマニホールド6よりもダイヘッド先端のリップ部21a側に形成され、ダイヘッド幅方向の両端部よりも中央部が高くなるように形成されたテーパ面10と、それに隣接して形成された補助マニホールド11と、スリット7を形成するための平坦なスリット面21bと、組み付けの為の支持面となる平坦なボルト締結面21cを備えている。ボルト締結面21cにはボルト締結用のねじ穴25が形成されている。テーパ面10は、二つのダイヘッド半体2、3を組み付けた状態において、マニホールド6から補助マニホールド11に向かって流れる塗布液の通過ギャップを、ダイヘッドの幅方向の中央部が両端部よりも小さくなるようにし、広幅ダイヘッドであっても幅方向で均一な膜厚でのコーティングを行うことができるようにするためのものであり、この作用を果たすことができる勾配に形成されている。
The two die
エンドプレート23はマニホールド6の端部を閉じるためのものであり、マニホールド6に面する領域を除いた他の領域の形状は、マニホールド板21の端面形状に等しくしている。エンドプレート23の、マニホールド6に面する領域には、塗布液が安定して流れるよう湾曲面27が形成されている。前記したように、エンドプレート23の形状はマニホールド板21の端面形状に等しくしているため、マニホールド板21の端面にボルト22によってエンドプレート23を取り付けることで、エンドプレート23の前面23aは、マニホールド板21のスリット面21b及びボルト締結面21cと同一面となる。なお、実際には加工誤差や組み付け誤差によって段差が生じる恐れがあるので、マニホールド板21にエンドプレート23を取り付けた状態で最終研削を行い、段差なく平坦な状態に加工を施しておく。エンドプレート23の前面23aにはボルト締結用のねじ穴28も形成されている。
The
他方のダイヘッド半体3は、スリット面及びボルト締結面として作用する平坦面31aを備えた平板31と、その両端にボルトによって取り付けられたエンドプレート33を備えている。このエンドプレート33も平板31の端面と同一形状に形成されており、平板31の端面に取り付けた状態で最終研削を行い、段差なく平坦な状態に加工を施しておく。平板31はマニホールド板21と同一長さに形成されており、エンドプレート33はエンドプレート23と同一厚さに形成されている。かくして、ダイヘッド半体2、3を向かい合わせて組み付けた時、両端のエンドプレート23、33の外面は同一面となる。ダイヘッド半体3にも、ダイヘッド半体2のねじ穴25、28に対応する位置にボルトを通すための穴35、38が形成されている。なお、この実施の形態では、ダイヘッド半体3を、平板31とその両端に固定されたエンドプレート33で構成しているが、ダイヘッド半体はこの構成に限らず、平板31とエンドプレート33を一体化した構造としてもよい。
The other
シム4は、ダイヘッド半体2、3の間に形成される塗布液吐出用のスリット7のギャップ寸法を設定すると共にスリット7の両端を閉じるためのものであり、ボルト締結面間に位置するボルト締結部4aと、その両端に形成されているスリット閉じ片4bを備えている。シム4にも、ダイヘッド半体2のねじ穴25、28に対応する位置にボルトを通すための穴40、41が形成されている。通常、シム4はステンレス等の金属板で形成されている。
The
側板9は、互いに組み付けた状態のダイヘッド半体2、3のそれぞれの端面にボルト44によって固定することで、ダイヘッド半体2、3間の組み付け強度を高めるためのもので、組み付け状態のダイヘッド半体2、3の端面形状に等しい形状としている。また、ボルトを通すための穴45も形成されている。
The
上記したダイヘッド1は、ダイヘッド半体2、3を、シム4をはさんで互いに向かい合わせ、ボルト47、48で組み付けた後、両端に側板9をボルト44でダイヘッド半体2、3にそれぞれ固定することで組み立てられる。この構造としたことにより、ダイヘッド1の端部における密閉は、シム4のスリット閉じ片4bをダイヘッド半体2、3で締め付けることで行われる。このため、図6、図7に示すダイヘッド1B、1Cのように、側板9B、9Cを、マニホールド板及び平板の端面に押し当てて密閉する必要がなくなり、従ってシムの端面をマニホールド板及び平板の端面に対して段差のないように正確に取り付けておく必要がなくなり、ダイヘッド1の組み付けを容易に行うことができると共にダイヘッド1の端部における液漏れを良好に防止できる。また、ダイヘッド半体2のマニホールド板21にはテーパ面10を設けているので、ダイヘッド1の幅方向に均等に塗布液を吐出でき、ダイヘッド1の塗布幅を広くした場合においても、均一な膜厚でのコーティングを行うことができる。
In the above-described
更に、上記構造のダイヘッド1は、低粘度の塗布液のコーティングに用いるのみならず、中〜高粘度の塗布液のコーティングにも好適に使用できる。すなわち、中〜高粘度の塗布液のコーティングの際には、ダイヘッド内部圧力が上昇するため、ダイヘッド半体2、3に互いに離れる方向に押す大きい力が作用し、ダイヘッド半体2、3をボルト47、48のみで相互に締結した構造の場合には、ダイヘッド半体2、3やボルト47、48にたわみが生じ、ダイヘッド半体2、3の端部に微小な隙間が生じ、そこから塗布液が滲み出して液漏れを生じる恐れがある。しかしながら、この実施の形態に係るダイヘッド1では、互いに組み付けたダイヘッド半体2、3の端面に側板9を押し当て、ダイヘッド半体2、3にそれぞれボルト44によって固定した構造としているので、ダイヘッド半体2、3の端部領域における組み付け強度がきわめて高くなっており、ダイヘッド内部圧力を高くしたコーティング時においても、液漏れを防止できる。かくして、中〜高粘度の塗布液のコーティングを良好に行うことができる。なお、ダイヘッド内部圧力を高くした状態での塗布を行う必要がない場合には、側板9は省略してもよい。
Furthermore, the
上記した実施の形態に係るダイヘッド1と、図5、図7に示す従来のダイヘッド1A、1Cを用いて、ニュートン流体で粘度1500cpの材料を高速コーティングした。使用したダイヘッド1、1A、1Cの有効吐出幅は1250mmとした。その結果を表1に示す。
Using the
比較例1では、マニホールド板2Aとして、両端が閉じた形態のマニホールド6Aを備えたものを用いているため液漏れは生じなかったが、単にストレートなマニホールド6Aを用いただけであるので膜厚に不均一が生じていた。比較例2では、マニホールド板2Cにテーパ面10を形成して膜厚の均一化を図っているが、端部に液漏れが発生しており、この液漏れによってダイヘッド内部圧力が幅方向に不均一となり、その結果膜厚に不均一が生じていた。これに対し、実施例1では、液漏れを防止できると共に膜厚の均一化を図ることができた。
In Comparative Example 1, since the
なお、上記した実施の形態及び実施例では、ダイヘッド半体2に用いているマニホールド板21として、テーパ面10及び補助マニホールド11を備えたものを用いて塗布膜厚の均一化を図っているが、本発明に用いるマニホールド板はこの構造に限らず、図6に示す従来のダイヘッド1Bに用いているような、コートハンガー型のマニホールドを備えたマニホールド板を用いて良く、これによっても塗布膜厚の均一化を図ることができる。
In the above-described embodiments and examples, the
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更可能であることは言うまでもない。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment, and it is needless to say that the present invention can be appropriately changed within the scope of the claims.
1、1A、1B、1C ダイヘッド
2、3 ダイヘッド半体
2A、2B、2C マニホールド板
3A、3B、3C 平板
4、4A、4B、4C シム
4a ボルト締結部
4b スリット閉じ片
6、6A、6B、6C マニホールド
7 スリット
9、9B、9C 側板
10 テーパ面
11 補助マニホールド
21 マニホールド板
21a リップ部
21b スリット面
21c ボルト締結面
22、44、47 ボルト
23 エンドプレート
23a 前面
25、28 ねじ穴
31 平板
33 エンドプレート
35、38、40、41、45 穴
1, 1A, 1B,
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