JP2010149258A - スロットノズルの研磨方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スロットノズルとバックロールとの間のギャップがスロットノズルの全幅にわたってほぼ一定になるようにする。
【解決手段】スロットノズルの研磨方法において、少なくとも二つのブロック（３，５）を重ね合わせて形成されたスリット（８）から流体を吐出させるスロットノズル（１）のリップ部（３ａ，５ａ）を研削装置（９）で研削し、室温における該リップ部（３ａ，５ａ）の長手方向の１メートル当りの真直度を２００μｍ以内にする第一工程と、その後、別に用意した真円度３μｍ以内であって該スロットノズル（１）の長さ（Ｌ１）より長い面長（Ｌ２）をもつロール（１１）であって、その外周面（１１ａ）上に研磨手段（１３）を設けた該ロールを回転手段で回転させる第二工程と、回転する該ロール（１１）を該スロットノズル（１）の該リップ部（３ａ，５ａ）に押し当てて該リップ部（３ａ，５ａ）を研磨する第三工程とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、スロットノズルの研磨方法に関する。

従来、スロットノズルの研磨方法として、断面円弧状の砥石を用いて、上流側ノズルブロックの先端と下流側ノズルブロックの先端を同時に加工することにより、エッジ真直性を１μｍ以内に納める研磨方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
また、ノズル先端面をカップ型砥石で研削する方法がある（例えば、特許文献２参照。）。
また、ダイヘッドのリップ部の表面をＥＬＩＤ研削加工にて研磨する方法がある（例えば、特許文献３参照。）。
また、研磨ローラーとして、円筒形支持体の外周面上に研磨材の帯状不織布を螺旋状に巻き付けた研磨ローラーがある（例えば、特許文献４参照。）。

特開平９−１９２５６９号公報（特に、実施の形態７〜実施の形態９（段落[００９２]〜段落[０１０７]）、図１７〜図２１、図２５、及び図２７参照） 特開平３−８６４５０号公報 特開２００４−３５１３４９号公報 特開平９−１８７４０９号公報

従来、スロットノズルのリップ部の研磨は、まず、スロットノズルの基部を研削して基準面とし、この基準面に基づいて、リップ部が真直になるように研磨していた。しかし、高い精度で研磨するには、加工費用が極めて高額となる。そこで、通常は、ある程度精度を犠牲にして合理的な費用で、スロットノズルを研磨することが多い。

図４は、バックロール上を走行するウエブに流体を塗布するスロットノズルを示す図である。
バックロール１０１は、矢印Ａで示す方向に回転する。ウエブ１０３は、バックロール１０１上に巻き付いて、矢印Ｂで示す方向に搬送される。スロットノズル１０５は、バックロール１０１との間にわずかな隙間Ｇを空けて配置されている。スロットノズル１０５から吐出される流体は、ウエブ１０３上に塗布される。

（幾何学形状の影響）
ウエブ１０３上に流体を均一の厚さで塗布するためには、スロットノズル１０５とバックロール１０１との間の隙間Ｇが、一定であることが望ましい。このため、バックロール１０１は、真円度及び円筒度がともに良いことが望ましい。しかし、バックロール１０１は、真円度を良くすることは容易であるが、円筒度を良くすることは困難である。バックロール１０１の円筒度が悪い場合に、スロットノズル１０５の真直度を良くしても、バックロール１０１の表面のばらつきのために、ウエブ１０３上に塗布される流体の厚さがばらついてしまう。

そこで、本発明は、バックロールの円筒度が低い場合であっても、スロットノズルとバックロールとの間のギャップがスロットノズルの全幅にわたってほぼ一定になるようにすることを目的とする。

（温度による影響）
スロットノズルから塗布される流体は、室温から２００℃の範囲で所定の温度に加熱されることがある。スロットノズルも、所定の温度にまで加熱される。温度が上がるとスロットノズルは、たわむ。例えば、室温で１マイクロメートルの真直度を有する長さ２５０ｍｍのスロットノズルを１００℃まで加熱すると、温度上昇によるスロットノズルの変形により、真直度は５マイクロメートルにまで悪化することがある。

そこで、本発明は、温度によるスロットノズルの変形の影響が少ないスロットノズルの研磨方法を提供することを目的とする。

（ノズル組立誤差の影響）
従来は、二部品からなるスロットノズルを研磨する際に、一部品づつ研磨していた。このため、二部品を組み合わせたときに、スロットノズルのリップ部に段差が生じることがあった。このリップ部の段差は、流体の均一塗布に悪影響を与えることがある。

そこで、本発明は、ノズル組立誤差の影響が少ないスロットノズルの研磨方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決する為に本発明では次のような研磨方法とした。
すなわち、スロットノズルの研磨方法において、
少なくとも二つのブロック（３，５）を重ね合わせて形成されたスリット（８）から流体を吐出させるスロットノズル（１）のリップ部（３ａ，５ａ）を研削装置（９）で研削し、室温における該リップ部（３ａ，５ａ）の長手方向の１メートル当りの真直度を２００μｍ以内にする第一工程と、
その後、別に用意した真円度３μｍ以内であって該スロットノズル（１）の長さ（Ｌ１）より長い面長（Ｌ２）をもつロール（１１）であって、その外周面（１１ａ）上に研磨手段（１３）を設けた該ロールを回転手段で回転させる第二工程と、
回転する該ロール（１１）を該スロットノズル（１）の該リップ部（３ａ，５ａ）に押し当てて該リップ部（３ａ，５ａ）を研磨する第三工程とを備えた。

少なくとも二つのブロック（３，５）を重ね合わせた状態でスロットノズル（１）のリップ部（３ａ，５ａ）を研磨することができる。
二つのブロック（３，５）の間にシムプレート（７）を挟んで組み立てた状態でスロットノズルを研磨してもよい。

該研磨手段の長さ（Ｌ３）は、該スロットノズルの長さ（Ｌ１）より長いとよい。

該ロール（１１）の直径（Ｄ）は、１００ｍｍ乃至３６０ｍｍであるとよい。

前記第三工程は、該スロットノズル（１）を加熱手段（１５）または冷却手段（１５）で使用温度に温調し、該スロットノズル（１）の該リップ部（３ａ，５ａ）を研磨する工程を含むとよい。

該ロール（１１）を加熱または冷却してもよい。

該ロール（１１）と該スロットノズル（１）との温度差が２０℃以内になるように設定するとよい。

該研磨手段は、該ロール（１１）に螺旋に巻きつけられた研磨テープ（１３）であり、前記第三工程は、該研磨テープ（１３）が螺旋に巻きつけられた該ロール（１１）を回転させながら該リップ部（３ａ，５ａ）を研磨する工程を含むとよい。

前記第三工程は、最初に、粗い砥粒の研磨テープで該リップ部（３ａ，５ａ）を研磨する工程と、その後に、細かい砥粒の研磨テープで該リップ部（３ａ，５ａ）を仕上げる工程とを含むとよい。

該研磨手段は研磨テープ（１３）であり、該研磨テープ（１３）の基材はプラスティックフィルム（１９）であり、該研磨テープ（１３）の厚さ（Ｔ１）のばらつきは該基材（１９）の厚さ（Ｔ２）の１％以内であるとよい。

前記第三工程において、該リップ部（３ａ，５ａ）の該長手方向の該真直度を５μｍ以内にするとよい。

該スロットノズル（１）から吐出される該流体は、液体又は溶融体であって、該ロール（１１）は、バックロールであるとよい。

該ロール（１１）は、長さ１メートル当りの円筒度が常温で５マイクロメートル以下であることが望ましい。なお、該ロール（１１）は、真円度が２マイクロメートル以内であって、円筒度が２マイクロメートル以内であるとより好ましい。

該ロール（１１）は、該スロットノズル（１）と対で使用するバックロールであると良いが、それに限定するわけではない。

本発明の一実施例によれば、スロットノズルを組み立てた状態で研磨することができるので、ノズル組立誤差の影響が少ないスロットノズルの研磨方法を提供することができる。
また、本発明の一実施例によれば、スロットノズルを使用温度に温調して研磨することができるので、温度によるスロットノズルの変形の影響が少ないスロットノズルの研磨方法を提供することができる。
また、本発明の一実施例によれば、バックロールを研磨ロールとして使用することができるので、バックロールの円筒度が低い場合であっても、スロットノズルとバックロールとの間のギャップがスロットノズルの全幅にわたってほぼ一定になるようにすることができる。
また、本発明の一実施例によれば、２マイクロメートル以下の真直度を備えた長さ１メートルのスロットノズルを製造することができる。
また、本発明の一実施例によれば、従来の方法の５分の１から１０分の１の費用でスロットノズルを研磨することができる。

以下、本発明を、好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、研削装置（不図示）の砥石車により研削されているスロットノズルのリップ部を示す図である。
スロットノズル１は、上流側ノズルブロック３と、下流側ノズルブロック５と、上流側ノズルブロック３と下流側ノズルブロック５との間に挟まれたシムプレート７とからなる。スロットノズル１は、長手方向の長さＬ１（図２参照）が１メートルである。上流側ノズルブロック３、下流側ノズルブロック５、及びシムプレート７により、流体を吐出するためのスリット８を画成する。

上流側ノズルブロック３、下流側ノズルブロック５、及びシムプレート７を組み合わせた状態で、回転する砥石車９を上流側ノズルブロック３のリップ部３ａと下流側ノズルブロック５のリップ部５ａとに接触させる。砥石車９を矢印Ａで示す方向に移動させることにより、リップ部３ａ、５ａを研削して、リップ部３ａ、５ａの長手方向の真直度を室温で２００マイクロメートル以内にする（第一工程）。

図２は、ロール１１により研磨されているスロットノズル１を示す図である。
ロール１１は、真円度が３マイクロメートル以内であって、スロットノズル１の長さＬ１よりも長いロール面長Ｌ２を有する。ロール１１の外周面１１ａには、研磨手段としての研磨テープ１３が螺旋状に巻きつけられている。ロール１１は、回転手段（不図示）により矢印Ｂで示す方向に回転させられる（第二工程）。スロットノズル１は、砥石車９によりリップ部３ａ、５ａの長手方向の真直度を室温で２００マイクロメートル以内に加工したものである。回転するロール１１をスロットノズル１のリップ部３ａ、５ａに押し当ててリップ部３ａ、５ａを研磨する（第三工程）。

スロットノズル１のリップ部３ａ、５ａの長手方向の真直度が５マイクロメートル以内になるまで、ロール１１でリップ部３ａ、５ａを研磨するとよい。

ロール１１によりリップ部３ａ、５ａを研磨する工程（第三工程）において、最初に、粗い砥粒の研磨テープでスロットノズル１のリップ部３ａ、５ａを研磨し、その後に、粗い砥粒の研磨テープを細かい砥粒の研磨テープと交換して、細かい砥粒の研磨テープでスロットノズル１のリップ部３ａ、５ａを仕上げてもよい。例えば、最初に番手（#）が３２０メッシュ若しくは３２０メッシュ以下の粗い粒度（砥粒）の研磨テープで研磨し、その後に４００メッシュ若しくは４００メッシュ以上の細かい粒度の研磨テープで仕上げるようにしてもよい。また、さらに好ましくは、最初に３２０メッシュ若しくは３２０メッシュ以下の粗い粒度の研磨テープで研磨し、次に４００〜６００メッシュの細かい粒度の研磨テープで中間研磨をし、次に１０００メッシュ若しくは１０００メッシュ以上のさらに細かい粒度の研磨テープで仕上げ研磨をするようにするとよい。さらに鏡面仕上げを所望する場合には、前記の最終仕上げ研磨に加えてさらに２０００メッシュのさらに細かい粒度の研磨テープを使用して研磨するとよい。このようにすれば、粗い砥粒から細かい砥粒の研磨テープを段階的に用いて表面傷を直していくようにして最終的に良好な仕上げ研磨面を得ることができ、全体的な研磨時間を短くして研磨を早く行うことができる。なお、該番手の数値（メッシュ）は、本来１インチ（２５．４ｍｍ）平方当りの篩の目の数を表し、砥粒（研磨材）の粒の大きさを示す単位であり、粗めの砥粒のもの程、数値が少なくなり、細かい砥粒のもの程、数値が大きくなるものである。研磨テープの種類としては、例えば三共理化学株式会社製のミラーフィルム（商品名）シリーズ等を用いることができる。

ロール１１の外周面１１ａ上の研磨テープ１３が巻きつけられている部分の長さＬ３は、スロットノズル１の長さＬ１よりも長い。

図３は、研磨テープ１３の断面図である。研磨テープ１３の基材は、プラスティックフィルム１９である。プラスティックフィルム１９の表面に砥粒２１がアンカー材２３により固着されている。研磨テープ１３の厚さＴ１のばらつきは、基材としてのプラスティックフィルム１９の厚さＴ２の１％以内である。

一般に、通常の研磨ロールの真円度をよくすることは、難しい。これに対して、本実施例においては、ロールに研磨テープを巻き付けたものを研磨ロールとして使用した。ロールは、一般に、精度良く作成することができる。また、研磨テープの厚さのばらつきは、主に、研磨テープのアンカー材から飛び出した砥粒の高さのばらつきであるので、研磨テープの厚さのばらつきは、±１マイクロメートルぐらいの範囲内にある。研磨テープをロールに螺旋状に巻き付けて、スロットノズルに当てると、研磨テープの表面の凸部が押し下げられて、研磨テープの表面は、さらにフラットになる。よって、本実施例の研磨ロールは、通常の研磨ロールに比べて、真円度をよくすることができる。

研磨テープは、粘着テープ又はバンドで両端をロールに留めることができる。

図２に戻って、ロール１１の直径Ｄは、１００ｍｍ乃至３６０ｍｍであると
よい。

スロットノズル１には、加熱媒体又は冷却媒体をスロットノズル１へ循環させるための導管１５が接続されている。スロットノズル１のリップ部３ａ、５ａをロール１１で研磨しているときに、導管１５により加熱媒体又は冷却媒体をスロットノズル１へ循環させることによりスロットノズル１の温度を使用温度に調整する。使用温度とは、スロットノズル１のスリット８から被塗物へ流体を吐出する時のスロットノズル１の温度である。

ロール１１には、加熱媒体又は冷却媒体をロール１１へ循環させるための導管１７が接続されている。スロットノズル１のリップ部３ａ、５ａをロール１１で研磨しているときに、導管１７により加熱媒体又は冷却媒体をロール１１へ循環させることによりロール１１の温度を調整する。研磨する際に、ロール１１の温度をスロットノズル１の温度と同じにするとよい。ロール１１の温度は、スロットノズル１の使用温度との差が同じ或いはそれよりも２０℃ぐらい低くてもよい。すなわち、研磨する際に、ロール１１とスロットノズル１との温度差が０℃〜２０℃の範囲内であるとよい。

スロットノズル１から吐出される流体は、液体又は溶融体である。

ロール１１は、スロットノズル１と対になって使用するバックロールであるとよい。バックロールを研磨ロールとした場合、バックロールの真円度がよければ、たとえ円筒度がある程度悪くてもあまり問題にならない。スロットノズルがバックロールに対して相補形状に研磨されるので、スロットノズルとバックロールとの間の隙間Ｇを一定にすることができるからである。

（変形例）
上記実施例を参照して、本発明を説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。

本発明の研磨手段は、研磨テープに限定されるものではなく、ロールに研磨材を塗ったものでもよいし、ロールとスロットノズルの間に研磨材を供給する構成としても良い。研磨材は、ロールに螺旋状に巻きつけられている必要はない。

ロールの加熱には、熱風を使用することもできる。
熱媒が熱風の場合は、軸受け部を暖めないように、ロールを囲んで熱風の通路を作り熱風が軸受け部にかからないようにするとよい。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その特徴事項から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

研削装置（不図示）の砥石車により研削されているスロットノズルのリップ部を示す図。 ロールにより研磨されているスロットノズルを示す図。 研磨テープの断面図。 バックロール上を走行するウエブに流体を塗布するスロットノズルを示す図。

符号の説明

１ スロットノズル
３ 上流側ノズルブロック
３ａ リップ部
５ 下流側ノズルブロック
５ａ リップ部
７ シムプレート
８ スリット
９ 砥石車
１１ ロール
１１ａ 外周面
１３ 研磨テープ
１５ 導管
１７ 導管
１９ プラスティックフィルム
２１ 砥粒
２３ アンカー材
１０１ バックロール
１０３ ウエブ
１０５ スロットノズル
Ｌ１ スロットノズルの長さ
Ｌ２ ロール面長
Ｌ３ 研磨テープが巻きつけられている部分の長さ
Ｔ１ 研磨テープの厚さ
Ｔ２ 基材の厚さ

Claims (11)

1. 少なくとも二つのブロックを重ね合わせて形成されたスリットから流体を吐出させるスロットノズルのリップ部を研削装置で研削し、室温における該リップ部の長手方向の１メートル当りの真直度を２００μｍ以内にする第一工程と、
   その後、別に用意した真円度３μｍ以内であって該スロットノズルの長さより長い面長をもつロールであって、その外周面上に研磨手段を設けた該ロールを回転手段で回転させる第二工程と、
   回転する該ロールを該スロットノズルの該リップ部に押し当てて該リップ部を研磨する第三工程とを備えることを特徴とする研磨方法。
2. 該研磨手段の長さは、該スロットノズルの長さより長いことを特徴とする請求項１に記載の研磨方法。
3. 該ロールの直径は、１００ｍｍ乃至３６０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の研磨方法。
4. 前記第三工程は、該スロットノズルを加熱手段または冷却手段で使用温度に温調し、該スロットノズルの該リップ部を研磨する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至３に記載の研磨方法。
5. 該ロールを加熱または冷却することを特徴とする請求項４に記載の研磨方法。
6. 該ロールと該スロットノズルとの温度差が２０℃以内であることを特徴とする請求項５に記載の研磨方法。
7. 該研磨手段は、該ロールに螺旋に巻きつけられた研磨テープであり、
   前記第三工程は、該研磨テープが螺旋に巻きつけられた該ロールを回転させながら該リップ部を研磨する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至６に記載の研磨方法。
8. 前記第三工程は、最初に、粗い砥粒の研磨テープで該リップ部を研磨する工程と、その後に、細かい砥粒の研磨テープで該リップ部を仕上げる工程とを含むことを特徴とする請求項１乃至７に記載の研磨方法。
9. 該研磨手段は研磨テープであり、該研磨テープの基材はプラスティックフィルムであり、該研磨テープの厚さのばらつきは該基材の厚さの１％以内であることを特徴とする請求項１乃至８に記載の研磨方法。
10. 前記第三工程において、該リップ部の該長手方向の該真直度を５μｍ以内にすることを特徴とする請求項１乃至９に記載の研磨方法。
11. 該スロットノズルから吐出される該流体は、液体又は溶融体であって、該ロールは、バックロールであることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の研磨方法。

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