JP2008073577A - リップコータ型塗工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１液溜め室を容易に洗浄することができるリップコータ型塗工装置を提供する。
【解決手段】ウエブＦが前後方向に走行するバックアップロール１２の下方にドクターエッジ１８を有するノズルヘッド１４を配し、ノズルヘッド１４がヘッド本体１６とタンク部２２とより構成され、タンク部２２はタンク本体１００と板状の蓋体１０２とより構成され、蓋体１０２を取り外すことによりタンク本体１００の第１液溜め室２６を洗浄可能にする。
【選択図】 図２

Description

本出願人は、従来よりバックアップロールの下方にドクターエッジを有するノズルヘッドを配し、このノズルヘッドから塗工液を圧力をかけて噴射してウエブに塗工するリップコータ型塗工装置を提案している（例えば、特許文献１参照）。

このリップコータ型塗工装置は、ノズルヘッド内部の幅方向に第１液溜め室を設け、この第１液溜め室からドクターエッジの前方に続く流出路をノズルヘッド内部に設け、このノズルヘッドの前部からバックアップロールの下周面へウエブ走行用の間隙を残して液溜め壁を立設し、バックアップロールの下周面、液溜め壁及びドクターエッジの前面とより第２液溜め室を形成したものである。
特開平２−１７２５５５号公報

上記のようなリップコータ型塗工装置において、第１液溜め室を洗浄したり、第１液溜め室の塗工液を交換したりする場合には、ノズルヘッドを分解して洗浄を行っていた。そのため、このノズルヘッドを分解するときに残っている塗工液が溢れて周囲を汚したり、また、機械に取り付けられたままの状態でノズルヘッド内部を掃除するためその洗浄時間にも時間がかかるという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、第１液溜め室を容易に洗浄することができるリップコータ型塗工装置を提供する。

本発明は、ウエブが前後方向に走行するバックアップロールの下方にドクターエッジを有するノズルヘッドを配し、前記ノズルヘッドから塗工液を圧力をかけて噴射して前記ウエブに塗工するリップコータ型塗工装置において、前記ノズルヘッド内部の幅方向に設けられた第１液溜め室と、前記第１液溜め室から前記ドクターエッジの前方に続く流出路と、前記ノズルヘッドの前部から前記バックアップロールの下周面へ前記ウエブの間隙を残して立設された溜め壁と、前記ノズルヘッドの両側部と前記バックアップロールの下周面との間にそれぞれ配された両側壁と、前記バックアップロールの下周面、前記液溜め壁、前記ドクターエッジの前部及び前記両側壁によって形成された第２液溜め室と、を有し、前記ノズルヘッドは、ヘッド本体とタンク部を有し、前記ヘッド本体は上端部に前記ドクターエッジが幅方向に突出し、前記タンク部は、前記第１液溜め室を内部に含み、かつ、前記ヘッド本体と着脱自在であることを特徴とするリップコータ型塗工装置である。

本発明によれば、ノズルヘッドのヘッド本体からタンク部を取り外し、タンク部内部の第１液溜め室を洗浄する。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態のリップコータ型塗工装置１０について図１〜図４に基づいて説明する。

このリップコータ型塗工装置１０は、フィルムシート、布帛、金属箔、紙等のウエブＦへ塗工液を塗工するものである。

（１）リップコータ型塗工装置１０の構成
所定の回転速度で回転するバックアップロール１２の下周面に上記したウエブＦが前から後ろ（図１では、右から左）に走行している。

バックアップロール１２の下方には、塗工液を噴射するノズルヘッド１４が配されている。このノズルヘッド１４は、バックアップロール１２とほぼ同じ幅を有し、ヘッド本体１６とタンク部２２とより構成されている。

ヘッド本体１６の上端部には、ドクターエッジ１８が突出している。このドクターエッジ１８は、縦断面円弧型に形成されたコンマ型のドクターエッジ１８である。このドクターエッジ１８とバックアップロール１２との間隙をウエブＦが走行する。ヘッド本体１６の前面１６ａはフラットな面に形成されている。

タンク部２２はヘッド本体１６のフラットな前面１６ａにボルト２３によって着脱自在に取り付けられている。このタンク部２２は、タンク本体１００と、このタンク本体１００にボルト２５によって着脱自在に取り付けられる板状の蓋体１０２とよりなる。タンク本体１００の後方の面には図２に示すように凹部２４が形成されている。そして、この凹部２４に前記した板状の蓋体１０２を被せることにより、第１液溜め室２６が形成される。また、この第１液溜め室２６と連続して幅方向に設けられたスリット状の流出路２８も、蓋体１０２をタンク本体１００に被せることにより形成されるそして、前記した流出路２８は、垂直方向に上方に延び、ドクターエッジ１８の前部とノズルヘッド１４の先端部との間に出口２８ａが設けられている。凹部２４の前面、即ち、第１液溜め室２６の前面には、図３に示すように塗工液が流入する流入口２０が開口している。

ノズルヘッド１４の前面上端部、即ち、タンク本体１００の前面上端部には液溜め壁３０がボルト３１によって着脱自在に取り付けられている。この液溜め壁３０は、ノズルヘッド１４の幅方向と同じ寸法を有し、この液溜め壁３０の上端とバックアップロール１２の下周面との間にはウエブＦの走行用の間隙が残されている。

ノズルヘッド１４の両側部とバックアップロール１２の下周面との間には図３に示すように両側壁３４，３４が設けられている。図３に示すように、両側壁３４によって塗工幅Ｌが決定される。

上記バックアップロール１２の下周面、液溜め壁３０、ノズルヘッド１４の上部、ドクターエッジ１８の前面部、両側壁３４，３４によって囲まれた閉塞空間が第２液溜め室３２となる。この第２液溜め室３２の内容積は、流出路２８の出口２８ａより前方へ膨らんだ状態となっていることにより流出路２８の容積より大きくなっている。

ドクターエッジ１８の下方に位置するヘッド本体１６には、スリット３６が設けられている。このスリット３６の一端はヘッド本体１６の後上面に幅方向に対向し、また、スリット３６は幅方向に沿って、かつ、前方にいくほど下方に傾斜して設けられている。このスリット３６には、スリット３６と直交するように調整ボルト３８が幅方向に複数本等間隔に貫通している。この調整ボルト３８の端部はノズルヘッド１４の後面１６ｂに臨んでおり、この後面１６ｂから調整ボルト３８の螺合具合を調整することによってスリット３６の幅を調整できる。スリット３６の幅が変化すればドクターエッジ１８の刃先が上下動して上下にそれぞれ２μｍ〜３μｍの幅で調整できる。なお、幅方向に沿って複数個の調整ボルト３８が設けられているため、上下動させたい刃先の一番近い調整ボルト３８を調整する。

ノズルヘッド１４の中央下方には保持部材４０が設けられている。この保持部材４０には、両ロッド型のエアシリンダー４２が上下方向に配されている。このエアシリンダー４２はそのシリンダーチューブの上端においてノズルヘッド１４のヘッド本体１６の下面に螺合している。

保持部材４０の内部の下方にはスケール保持部材４４が配されている。このスケール保持部材４４内部には、磁気式の変位計測用スケール４５が配されている。この変位計測用スケール４５の頂部は、エアシリンダー４２のピストンロッドの下端部に当接しており、このピストンロッドの上下方向の変位を検出することができる。この保持部材４０のエアシリンダー４２が上下動することによりノズルヘッド１４の撓みが上下にそれぞれ２０μｍ〜３０μｍの幅で調整できる。

第２液溜め室３２内部の塗工液の圧力を測定するために、ノズルヘッド１４のタンク本体１００の上面にはセラミックセンサ等の圧電素子よりなる圧力計５０が設けられている。

ウエブＦの厚みを測定するために、塗工後のウエブＦの走行路に厚み測定装置５２が設けられている。この厚み測定装置５２は、β線厚み計、赤外線厚み計等よりなる。

（２）リップコータ型塗工装置１０の電気的構成
次に、図４に基づいてリップコータ型塗工装置１０の電気的構成について説明する。

マイコン４８には、上記で説明した圧力計５０、厚み測定装置５２、第２液溜め室３２に流入口２０から塗工液を圧送するポンプ４６のモータが接続されている。

（３）リップコータ型塗工装置１０の動作状態
次に、上記構成のリップコータ型塗工装置１０の動作状態について説明する。

ウエブＦへの塗工液の厚みは、バックアップロール１２とドクターエッジ１８の間隙と、ポンプ４６の吐出量によって決定される。

ウエブＦをバックアップロール１２とドクターエッジ１８の間隙に走行させる。塗工液は、ポンプ４６から第１液溜め室２６においてノズルヘッド１４の幅方向に拡散して流出路２８の出口２８ａから第２液溜め室３２内部へ均一に噴射され、第２液溜め室３２内部を一定の圧力（以下、基準圧力という）で保持する。この基準圧力は、塗工液が第２液溜め室３２を満たした状態で、かつ、液溜め壁３０とバックアップロール１２との間隙からオーバーフローしないように設定しておく。

ウエブＦは塗工液が満たされた第２液溜め室３２を通過してドクターエッジ１８まで走行し、ドクターエッジ１８の刃先による線圧によって塗工液が塗工される。この場合に第２液溜め室３２は流出路２８の出口２８ａより前方に膨らまして流出路２８の容積より大きく形成しているため、第２液溜め室３２内部を大気の圧力より高い基準圧力に保持し易く、そのため、ウエブＦが液溜め壁３０とバックアップロール１２との間隙から第２液溜め室３２内部に搬入される際に、第２液溜め室３２内部に空気が侵入することなく、それにより塗工層に気泡が生じることがない。

また、ドクターエッジ１８はコンマ型であるため、ドクターエッジ１８を刃先に接近するほど第２液溜め室３２の容積が次第に小さくなっており、それに伴ってウエブＦにかかる圧力は次第に高くなり、また、圧力の調整により塗工液を第２液溜め室３２外にオーバーフローさせない構造となっている。

第２液溜め室３２の内圧が外部の要因等で基準圧力より上昇すると、圧力計５０からの圧力信号ＡＳによって内圧が上昇したことをマイコン４８に出力する。マイコン４８は動作信号ＧＳによって、ノズルヘッド１４を不図示の上下動装置によって、バックアップロール１２とドクターエッジ１８の間隙を広げる。塗工液の圧力が下がると第２液溜め室３２の内圧が下がって元の圧力となる。逆に、第２液溜め室３２の内圧が基準圧力より下がると、前記間隙を狭めて第２液溜め室３２の内圧を上昇させる。

このように、液溜め室３２の内圧が変化してもフィードバック制御することにより常に一定の圧力を保持することができる。

（４）タンク部２２の洗浄方法
上記のようにリップコータ型塗工装置１０を使用してウエブＦに塗工液を塗工していると、第１液溜め室２６や第２液溜め室３２を洗浄する必要がある。特に、異なる塗工液を塗工する場合には第１液溜め室２６を必ず洗浄する必要がある。

そのため、まず、液溜め壁３０、両側壁３４，３４を取り外す。

次に、ヘッド本体１６からタンク部２２を取り外す。この場合に、ボルト２３を外すだけでタンク部２２を取り外すことができる。タンク部２２の第１液溜め室２６は、タンク本体１００と蓋体１０２によって囲まれたタンク状態となっているため第１液溜め室２６や流出路２８から塗工液が漏れたりすることがない。

次に、タンク部２２を取り外した状態でドクターエッジ１８を洗浄する。この場合に、タンク部２２が取り外され、ドクターエッジ１８の全面が露出するため洗浄し易い。

次に、取り外したタンク部２２から板状の蓋体１０２を取り外すために、ボルト２５を外すして取り外す。この場合にタンク部２２はリップコータ型塗工装置１０から取り外し、塗工液が漏れてもよい場所（例えば、流し台）に持っていき、蓋体１０２を取り外す。蓋体１０２を取り外すと、凹部２４が露出するため、流出路２８と凹部２４の壁面を容易に洗浄することができる。また、蓋体１０２も同様に簡単に洗浄することができる。

上記のようにして洗浄した後、タンク本体１００に蓋体１０２を取り付け、さらに、タンク部２２をヘッド本体１６に取り付けることにより洗浄作業が終了する。

このように、タンク部２２をヘッド本体１６から取り外し、洗浄することができるため、塗工液が漏れ出たり、洗浄作業が行い難いということがない。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のリップコータ型塗工装置１０について図５に基づいて説明する。

第１の実施形態では板状の蓋体１０２が、図２に示すように上端部から下端部まで同一の厚さであったが、本実施形態では図５に示すように蓋体１０２の上部が、上にいくほど薄くなるような傾斜状態になっている。そして、流出路２８はこの傾斜部分とタンク本体１００との間隙によって形成され、かつ、その流出路２８が垂直方向でなく図５において上にいくほど左側に傾斜し、ドクターエッジ１８の前端部に出口２８ａが形成されるようにしている。

このような構成にすることによって、出口２８ａをドクターエッジ１８の前端部近傍に設けることができるため、流出した塗工液がより圧力がかかり易いようにドクターエッジ１８の前端部に至る。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態のリップコータ型塗工装置１０について図６に基づいて説明する。

第１の実施形態では、図３（ｂ）に示すように蓋体１０２はタンク本体１００、即ちノズルヘッド１４の幅方向と同一の幅を有し、１枚の蓋体１０２から形成されていた。これに対し、本実施形態では、第２液溜め室３２が、図６に示すように左区画部１０４と右区画部１０６とにより区画されている。即ち、第１液溜め室２６の中央部分に隔壁１０８が設けられ、左右両区画１０４，１０６に区画されている。そして、塗工する場合には、第２液溜め室３２にも区画片１１０を配する。これによって、ウエブＦを図６に示すようにＬ１とＬ２という２つの塗工幅で塗工することができる。

そして、蓋体１０２は、左右両区画部１０４，１０６に対応する大きさの図３（ｂ）に示すような一枚の板で構成する。

これによって、区画された第１液溜め室２６を洗浄する場合に左蓋体１１２と右蓋体１１４をそれぞれ取り外して洗浄することにより、容易に左区画部１０４と右区画部１０６とを洗浄することができる。

なお、蓋体１０２は、図６（ｂ）のように、左右両区画部１０４，１０６に対応するように左蓋体１１２と右蓋体１１４とに分割して構成してもよい。

（第４の実施形態）
上記実施形態では、第１液溜め室２６が、図２に示すように左側が直線、右側が曲線よりなる形状であったが、これに代えて断面円弧状であってもよい。

この場合に、タンク部２２は、タンク本体１００と蓋体１０２とから構成するのでなく、タンク部２２の円弧状の第１液溜め室２６の両側部を開口自在にし、例えば、左開口部から右側部に向かってブラシ等を挿入して、円弧状の第１液溜め室２６内部を洗浄する。

また、この変更例として、タンク部２２をタンク本体１００と蓋体１０２とから構成するのでなく、タンク部２２を前部と後部に分割可能にし、これによって第１液溜め室２６内部を洗浄してもよい。

本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。

本発明の第１の実施形態を示すリップコータ型塗工装置の側面図である。 リップコータ型塗工装置の一部拡大縦断面図である。 （ａ）は図２におけるＩ−Ｉ線断面図であり、（ｂ）は蓋体の正面図である。 リップコータ型塗工装置のブロック図である。 第２の実施形態のリップコータ型塗工装置の一部拡大縦断面図である。 （ａ）は第３の実施形態のリップコータ型塗工装置の後方から見た縦断面図であり、（ｂ）は第３の実施形態の変更例の蓋体の正面図である。

符号の説明

１０ リップコータ型塗工装置
１２ バックアップロール
１４ ノズルヘッド
１６ ヘッド本体
１８ ドクターエッジ
２０ 流入口
２２ タンク部
２４ 凹部
２６ 第１液溜め室
２８ 流出路
３０ 液溜め壁
３２ 第２液溜め室
３４ 側壁
１００ タンク本体
１０２ 蓋体

Claims (7)

1. ウエブが前後方向に走行するバックアップロールの下方にドクターエッジを有するノズルヘッドを配し、前記ノズルヘッドから塗工液を圧力をかけて噴射して前記ウエブに塗工するリップコータ型塗工装置において、
   前記ノズルヘッド内部の幅方向に設けられた第１液溜め室と、
   前記第１液溜め室から前記ドクターエッジの前方に続く流出路と、
   前記ノズルヘッドの前部から前記バックアップロールの下周面へ前記ウエブの間隙を残して立設された溜め壁と、
   前記ノズルヘッドの両側部と前記バックアップロールの下周面との間にそれぞれ配された両側壁と、
   前記バックアップロールの下周面、前記液溜め壁、前記ドクターエッジの前部及び前記両側壁によって形成された第２液溜め室と、
   を有し、
   前記ノズルヘッドは、ヘッド本体とタンク部を有し、
   前記ヘッド本体は上端部に前記ドクターエッジが幅方向に突出し、
   前記タンク部は、前記第１液溜め室を内部に含み、かつ、前記ヘッド本体と着脱自在である
   ことを特徴とするリップコータ型塗工装置。
2. 前記タンク部は、前記流出路も含んでいる
   ことを特徴とする請求項１記載のリップコータ型塗工装置。
3. 前記タンク部は、前記第１液溜め室を形成する凹部を有するタンク本体と、前記凹部を閉塞するために前記タンク本体に着脱自在に取り付けれる蓋体より構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のリップコータ型塗工装置。
4. 前記蓋体が板状である
   ことを特徴とする請求項３記載のリップコータ型塗工装置。
5. 前記蓋体の上部は、上に行くほど薄くなった傾斜部を有し、
   前記流出路は、前記傾斜部と前記タンク本体の間隙によって形成されている
   ことを特徴とする請求項３記載のリップコータ型塗工装置。
6. 前記第１液溜め室内部に一または複数の隔壁によって幅方向に複数の区画部が形成され、
   前記区画部毎に前記蓋体を有している
   ことを特徴とする請求項３記載のリップコータ型塗工装置。
7. 前記第１液溜め室の断面形状がほぼ円形である
   ことを特徴とする請求項１記載のリップコータ型塗工装置。

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