JP2013066866A - ダイコート塗工装置及び塗工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続走行するウェブに薄膜を形成する際、スジやムラ等の塗工欠陥の抑制を図り、安定して高性能、高機能な薄膜を得ることを可能にするダイコート塗工装置及び塗工方法を提供する。
【解決手段】連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工装置であって、前記ウェブを走行させるバックロールと、バックロールに近接して設けられ、前記ウェブに塗布する塗液を押し出すスリットを有するダイヘッドと、ダイヘッドにおける前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーと、前記減圧チャンバの上流側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックと、前記バックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って前記ウェブの走行方向と逆方向にエアを噴射する第一のエアブロー機構を備えたことを特徴とするダイコート塗工装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイヘッドによって塗液をウェブ表面に均一に塗布し薄膜を形成するダイコート塗工装置及び塗工方法に関する。

ダイヘッドを用いた塗工方式は、高速で均一な薄膜塗工が可能なことから、種々の分野で利用されている。ダイヘッドを用いた方式（ダイヘッド方式）は、クローズド形であることから、蒸発速度の速い溶剤や、異物混入対策として適しており、送液した液体がそのまま塗布される方式であることを特徴としている。

図１は従来から使われている上記ダイヘッド方式の塗工装置の一例を示すが概略図である。ダイヘッド２１は、基本的に、液入口からの塗工液を幅方向に広がらせるためのマニホールド２１ａと、そのマニホールドから塗工液が押し出される塗工用スリット２１ｂとを備えた構造をしている。そして、液入口から内部に流入した塗工液がマニホールドにて幅方向に広がり、先端の塗工用スリットから押し出されて、バックロール２２に接して２７ａで示す搬送方向に搬送されるウェブ２７の表面に塗工されるように構成されている。

近年では、製品の更なる高性能、高機能化に伴い、求められる膜厚精度も高くなってきている。しかしながら、連続走行するウェブ上に塗液を塗布していく塗工方法においては、エア同伴現象など様々な要因により、ダイヘッド先端部の塗工用スリットから押し出される塗工部２Ｐのビードの破壊に伴うスジやムラ等の塗工欠陥が発生するケースが多い。特にライン速度を上げていくと、ビードの不安定により塗工欠陥が生じやすくなる。

一般的に塗工欠陥を抑制するために、バックロール２２とダイヘッド２１との下部に減圧チャンバ２３を設け、ビード部を減圧することでビードを安定化させ塗布する方法が用いられている。しかしこのような減圧チャンバを用いる方式でも、ライン速度アップやロングラン塗布を行った場合には、減圧チャンバ内部の圧力変動があり、塗工欠陥が生じるといった問題がある。

減圧チャンバ内部の圧力変動を抑え塗布する技術については、特許文献１、特許文献２に開示されている。

特開２００３−５３２３３号公報 特開２００６−２９７２６９号公報

特許文献１においては、ダイヘッド自体に減圧用スリットを形成し、減圧用スリットから同伴エアの吸引を行っている。このような方式により、塗工部の気流変動とビードへの異物侵入を防ぐことで、塗工欠陥を抑制させている。

しかしながら特許文献１のものでは、塗液用スリットと、減圧用スリットの距離が近いため、ダイヘッドから流れでた塗工液が減圧用スリットに入り込み、減圧用スリットが詰まることで正常に減圧が行われなくなる可能性がある。また特許文献１で示されるダイヘッド自体が特殊な構造をしていることから、加工が困難であり、実用性には乏しい。

特許文献２においては、減圧チャンバ内部に仕切り板を設け上流側と下流側を区分けし、上流側のみエア吸引口を設置することで、減圧用ブロアの吸引による気流の乱れを抑制し塗工面の安定化を図っている。

しかしながら、この特許文献２においては、仕切り板によって減圧用ブロアの吸引による気流の乱れは防止できるが、バックロールとバックブロック間の隙間によって生じる同伴エアの流入は防止できない。同様にバックロールとサイドブロック間の隙間からの、エア流入も防止できず、減圧チャンバ内全体の気流の乱れを防ぐことは困難である。

本発明は、このような点に着目してなされたもので、連続走行するウェブに、ダイヘッドから塗液を塗布し薄膜を形成する際、ライン速度アップ時やロングラン塗布時におけるスジやムラ等の塗工欠陥の抑制を図り、安定して高性能、高機能な薄膜を得ることを可能にするダイコート塗工装置及び塗工方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工装置であって、
前記ウェブを走行させるバックロールと、
バックロールに近接して設けられ、前記ウェブに塗布する塗液を押し出すスリットを有するダイヘッドと、
ダイヘッドにおける前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーと、
前記減圧チャンバの上流側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックと、
前記バックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って前記ウェブの走行方向と逆方向にエアを噴射する第一のエアブロー機構を備えたことを特徴とするダイコート塗工装置である。

請求項２の発明は、連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工装置であって、
前記ウェブを走行させるバックロールと、
バックロールに近接して設けられ、前記ウェブに塗布する塗液を押し出すスリットを有するダイヘッドと、
ダイヘッドにおける前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーと、
前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックと、
前記サイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿ってエアを噴射する第二のエアブロー機構を備えたことを特徴とするダイコート塗工装置である。

請求項３の発明は、連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工装置であって、
前記ウェブを走行させるバックロールと、
バックロールに近接して設けられ、前記ウェブに塗布する塗液を押し出すスリットを有するダイヘッドと、
ダイヘッドの前記スリットの塗工部を減圧するために塗工部の上流側に設けられた減圧チャンバと、
前記減圧チャンバの上流側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックと、
前記バックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って前記ウェブの走行方向と逆方向にエアを噴射する第一のエアブロー機構と、
前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックと、
前記サイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿ってエアを噴射する第二のエアブロー機構と、を具備することを特徴とするダイコート塗工装置である。

請求項４の発明は、連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工方法であって、
バックロールによって走行するウェブに、
バックロールに近接して設けられた、スリットを有するダイヘッドによって塗液を塗布する際に、
ダイヘッドの前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーによってダイヘッド先端部を減圧し、
前記減圧チャンバの上流側に設けられた前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第一のエアブロー機構によってエアを噴射しながら塗液を塗布する塗工方法である。

請求項５の発明は、連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工方法であって、
バックロールによって走行するウェブに、
バックロールに近接して設けられた、スリットを有するダイヘッドによって塗液を塗布する際に、
ダイヘッドの前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーによってダイヘッド先端部を減圧し、
前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられた前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第二のエアブロー機構によってエアを噴射しながら塗液を塗布する塗工方法である。

請求項６の発明は、連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工方法であって、
バックロールによって走行するウェブに、
バックロールに近接して設けられた、スリットを有するダイヘッドによって塗液を塗布する際に、
ダイヘッドの前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーによってダイヘッド先端部を減圧し、
前記減圧チャンバの上流側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第一のエアブロー機構によって前記ウェブの走行方向と逆方向にエアを噴射し、更に、
前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第二のエアブロー機構によってエアを噴射しながら塗液を塗布する塗工方法である。

本発明によるダイコート塗工装置及び塗工方法によれば、ライン速度アップ時やロングラン塗布時において、スジやムラ等の塗工欠陥のない、高性能、高機能の薄膜を安定して得ることができる。またウェブ上の異物を除去することもできる。

従来から使われている上記ダイヘッド方式の塗工装置の一例を示すが概略図。 本発明のダイコート塗工装置の一例を示す概略図。（ａ）は側面から見た図。（ｂ）は図２（ａ）に示される矢印１００の方向から見た図。 本発明に係るバックブロックを説明するための図。（ａ）は側面から見た図。（ｂ）は図３（ａ）に示される矢印１０１の方向から見た図。 本発明に係るサイドブロックを説明するための図。（ａ）はサイドブロックの設置位置を示す図。（ｂ）はサイドブロックの形状を示す図。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

図２は本発明のダイコート塗工装置の一例を示す概略図で、図２（ａ）は側面から見た図、図２（ｂ）は図２（ａ）に示される矢印１００の方向から見た図である。ダイコート塗工装置は、ウェブ７を矢印７ａで示す方向に走行させるバックロール２と、バックロール２に近接して設けられ、ウェブ７に塗布する塗液を押し出すスリット１ａを有するダイヘッド１と、ダイヘッド１のスリット１ａの塗工部Ｐの上流側に設けられた減圧チャンバ３と、減圧チャンバ３の上流側に設けられ、バックロール２の外周面と同一の形状を有するバックブロック４と、バックブロック４のゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面４ａに沿ってエアを矢印４ｂで示す方向に噴射する第一のエアブロー機構（図示せず）と、バックロール２の幅方向の減圧チャンバ３の両側に設けられ、バックロール２の外周面と同一の形状を有するサイドブロック５−１及び５−２と、サイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面５−１ｂ、５−２ｂに沿ってエアを噴射する第二のエアブロー機構（図示せず）と、を具備している。ダイヘッド１とバックロール２との隙間は塗工部Ｐとなっており、スリット１ａから押し出された塗液がウェブ７に塗工される。減圧チャンバ３には減圧ライン（配管チューブ）によって、減圧ダンパ８と減圧用ブロア９に繋がっており、この減圧ラインからエアを引込み、減圧状態を形成する。減圧ラインは減圧チャンバ内の仕切り板３ａに対してダイヘッドと逆側に位置しており、ダイヘッドから流れ出た塗液を直接吸引しない構造となっている。尚、図２（ｂ）では、図２（ａ）に示されるダイヘッド１、ウェブ７、減圧ダンパ８、減圧用ブロア９は図示していない。

図３はバックブロック４を説明するための図で、図３（ａ）は側面から見た図、図３（ｂ）は図３（ａ）に示される矢印１０１の方向から見た図である。バックブロック４は減圧チャンバ３の上流側に設けられ（図３（ａ））、バックロール２の外周面と同一の形状４ｃを有している（図３（ｂ））。バックブロック４の面４ａはゆるやかな傾斜の掛かった形状を有しており、図示しない第一のエアブロー機構によってエアが矢印４ｂで示す方向に噴射され、その後エアはバックブロック４の面４ａに沿って流れる。この場合のエアは、第一のエアブロー機構に繋がれたウェブ７の全幅にわたって設けられたスリット状の開口からバックブロック４の面４ａに噴射されれば良い。バックブロック４の面４ａに沿って流れるこのエアよって、ウェブ７に同伴されるエアが減圧チャンバ３に流入することを防ぐことが出来、塗工部Ｐの気流の流れを抑えビードを安定化させることが出来、ライン速度アップ時やロングラン時においてスジやムラ等の塗工欠陥のない薄膜を安定して形成することができる。またエアの噴射によりウェブ上の異物も除去することができる。

図４はサイドブロック５を説明するための図である。図４（ａ）はサイドブロックの設置位置を示す図で、図４（ｂ）はサイドブロックの形状を示す図である。図４（ａ）に示すようにサイドブロック５−１及び５−２はバックロール２の幅方向の減圧チャンバ３の両側に設けられ（図４（ａ））、また図４（ｂ）に示すように、バックロール２の外周面と同一の形状５−１ａ及び５−２ａを有している。サイドブロック５−１について説明する。サイドブロック５−１のゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面５−１ｂには、図示しない第二のエアブロー機構によってエアが矢印５ａ−１で示す方向に噴射され、その後エアはサイドブロック５−１の面５−１ｂに沿って矢印５ａ−１で示される方向に流れる。この場合のエアは、図示しない第二のエアブロー機構に繋がれたサイドブロック５−１の全幅にわたって設けられたスリット状の開口からサイドブロック５−１の面５−１ｂ
に噴射されれば良い。

サイドブロック５−２もサイドブロック５−１と同じように、サイドブロック５−２のゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面５−２ｂには、図示しない第二のエアブロー機構によってエアが噴射され、その後エアはサイドブロック５−２のゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面５−２ｂに沿って流れる。この場合のエアは、図示しない第二のエアブロー機構に繋がれたサイドブロック５−２の全幅にわたって設けられたスリット状の開口からサイドブロック５−２の面５−２ｂに噴射されれば良い。

このようにしてサイドブロック５−１の面５−１ｂ及びサイドブロック５−２の面５−２ｂに沿って流れるエアは減圧チャンバ３からバックロール２の幅方向の外側に向かって流れるため、減圧時の減圧チャンバ３内部へのエアの流れを防ぐことが出来るため、減圧チャンバ３内部の気流の流れを安定することが出来る。その結果、ビードを安定化させることが出来、ライン速度アップ時やロングラン時においてスジやムラ等の塗工欠陥のない薄膜を安定して形成することができる。

上記バックブロック及びサイドブロックの両方のブロックを設けることが望ましいが、どちらか一方を用いても従来のダイコート方式の塗工装置と比較して、塗工欠陥の少ない薄膜を安定して形成することができる。

ダイコート方式による塗工装置の動作について説明する。

バックロール２が回転しウェブ７が連続で走行している状態のもとで、ダイヘッド１から塗液が塗工部Ｐへ排出される。塗工部Ｐは減圧チャンバ３に接続された減圧用ブロア９により減圧状態に維持され、塗液はビードを形成し、ウェブ７上に塗布され薄膜が形成される。減圧チャンバ３内部の圧力は、減圧ライン上の減圧ダンパ８により調整される。減圧チャンバ内部を減圧用ブロアにより減圧状態にする際、第一のエアブロー機構によってバックブロック４にエアが噴射されて同伴エアの流入が規制され、また第二のエアブロー機構によってサイドブロック５にエアが噴射されてエアの流入が規制される。その結果、塗工部Ｐの気流の流れを抑えることができ、ビードを安定化させることができる。またエアの噴射によりウェブ上の異物も除去することができる。

ライン速度変更に伴い同伴エア量が変化した場合は、第一のエアブロー機構からのエア噴射量を調整することで、減圧チャンバ内部への同伴エアの侵入を抑えることができる。以上の方法により、ライン速度アップ時やロングラン時においてビードを安定して形成することができ、スジやムラ等の塗工欠陥の少ない薄膜を安定して形成することができる。

１・・・ダイヘッド
２・・・バックロール
３・・・減圧チャンバ
３ａ・・・仕切り板
４・・・バックブロック
４ａ・・・バックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面
４ｂ・・・エアが噴射される方向を示す矢印
４ｃ・・・バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックの曲面
５−１ａ、５−２ａ・・・バックロールの外周面と同一の形状を有する面
５−１ｂ、５−２ｂ・・・サイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面
５−１、５−２・・・サイドブロック
７・・・ウェブ
８・・・減圧ダンパ
９・・・減圧用ブロア
２１・・・ダイヘッド
２１ａ・・・マニホールド
２１ｂ・・・スリット
２２・・・バックロール
２３・・・減圧チャンバ
２７・・・ウェブ
２７ａ・・・ウェブの搬送方向を示す矢印
Ｐ・・・塗工部
２Ｐ・・・塗工部

Claims (6)

1. 連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工装置であって、
   前記ウェブを走行させるバックロールと、
   バックロールに近接して設けられ、前記ウェブに塗布する塗液を押し出すスリットを有するダイヘッドと、
   ダイヘッドにおける前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーと、
   前記減圧チャンバの上流側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックと、
   前記バックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って前記ウェブの走行方向と逆方向にエアを噴射する第一のエアブロー機構を備えたことを特徴とするダイコート塗工装置。
2. 連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工装置であって、
   前記ウェブを走行させるバックロールと、
   バックロールに近接して設けられ、前記ウェブに塗布する塗液を押し出すスリットを有するダイヘッドと、
   ダイヘッドにおける前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーと、
   前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックと、
   前記サイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿ってエアを噴射する第二のエアブロー機構を備えたことを特徴とするダイコート塗工装置。
3. 連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工装置であって、
   前記ウェブを走行させるバックロールと、
   バックロールに近接して設けられ、前記ウェブに塗布する塗液を押し出すスリットを有するダイヘッドと、
   ダイヘッドの前記スリットの塗工部を減圧するために塗工部の上流側に設けられた減圧チャンバと、
   前記減圧チャンバの上流側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックと、
   前記バックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って前記ウェブの走行方向と逆方向にエアを噴射する第一のエアブロー機構と、
   前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックと、
   前記サイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿ってエアを噴射する第二のエアブロー機構と、を具備することを特徴とするダイコート塗工装置。
4. 連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工方法であって、
   バックロールによって走行するウェブに、
   バックロールに近接して設けられた、スリットを有するダイヘッドによって塗液を塗布する際に、
   ダイヘッドの前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーによってダイヘッド先端部を減圧し、
   前記減圧チャンバの上流側に設けられた前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第一のエアブロー機構によってエアを噴射しながら塗液を塗布する塗工方法。
5. 連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工方法であって、
   バックロールによって走行するウェブに、
   バックロールに近接して設けられた、スリットを有するダイヘッドによって塗液を塗布する際に、
   ダイヘッドの前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーによってダイヘッド先端部を減圧し、
   前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられた前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第二のエアブロー機構によってエアを噴射しながら塗液を塗布する塗工方法。
6. 連続走行するウェブに塗液を塗布する塗工方法であって、
   バックロールによって走行するウェブに、
   バックロールに近接して設けられた、スリットを有するダイヘッドによって塗液を塗布する際に、
   ダイヘッドの前記スリットの上流側に設けられた減圧チャンバーによってダイヘッド先端部を減圧し、
   前記減圧チャンバの上流側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するバックブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第一のエアブロー機構によって前記ウェブの走行方向と逆方向にエアを噴射し、更に、
   前記バックロールの幅方向の前記減圧チャンバの両側に設けられ、前記バックロールの外周面と同一の形状を有するサイドブロックのゆるやかな傾斜の掛かった形状を有する面に沿って、第二のエアブロー機構によってエアを噴射しながら塗液を塗布する塗工方法。

Images