JP2018008217A - 塗工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗工液への異物、気泡の混入を低減し、高速度で搬送される基材シートへの良好な品質での塗工を実現する塗工装置を提供する。【解決手段】長さ方向に搬送される帯状の基材シート１の下面に対向する上端部に塗工液溜まり４を有する塗工ダイ２と、塗工ダイ２に保持され、塗工液溜まり４の下流側で基材シートの下面に転接する掻き取りバー３とを備える構成において、塗工液溜まり４の上流側で基材シート１の下面に近接し、塗工液溜まり４内の塗工液６の一部を溢流させる溢流エッジ２２と、掻き取りバー３を保持する保持溝３１の底部を外部に連通する連通路３２とを設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、長さ方向に搬送される基材シートの一面に塗工材を塗工する塗工装置に関する。

基材シートの片面又は両面に塗工層が形成された塗工シートは、種々の産業分野において使用されている。この種の塗工シートは、帯状をなす基材シートを長さ方向に搬送し、該基材シートの一面に搬送経路の途中に設けた塗工装置により塗工液を塗工し、その後の乾燥工程を経て塗工液を固化、定着させる手順で製造され、適宜の長さに切断して使用される。

塗工装置は、種々の構成により実用化されており、そのうちの一つに、塗工ダイ及び掻き取りバー（ワイヤーバー）を備える塗工装置がある（例えば、特許文献１参照）。塗工ダイは、搬送経路上の基材シートの一面（下面）に下方から対向する先端部に、基材シートの幅方向に延びる塗工液溜まりを備えている。掻き取りバーは、丸棒状の芯体の外周に細径のワイヤーを密に巻回保持させた構成を有しており、塗工液溜まりの下流側で基材シートの下面に転接し、軸周りに回転するように設けてある。

この塗工装置において、塗工液は、掻き取りバーにより下流側をせき止められた塗工液溜まり内で基材シートの下面に接触して塗布される。掻き取りバーは、基材シートに塗布された塗工液を、外周のワイヤー間の隙間に対応する定量を残して掻き取る作用をなす。この結果、掻き取りバーの下流側には、均等な厚さで塗工液が塗工された基材シートが送り出される。

特開平８−３０９２５９号公報

以上の如き塗工装置は、高速度で搬送される基材シートへの安定した塗工を実現することができるが、一方で、塗工前の基材シートに付着した塵埃等の異物が塗工液溜まり内に進入し、基材シートに異物が混入した塗工液が塗布されて、塗工品質の低下を招くという問題があった。

この問題に対応するために特許文献１に開示された塗工装置においては、平坦な外周面を有し、掻き取りバーと平行をなす軸周りに回転するプレーンバーを、塗工液溜まりの上流側に配し、このプレーンバーにより異物を捕捉して除去することにより塗工液溜まり内への進入を防止するようにしている。

しかしながら、特許文献１の塗工装置において、プレーンバーは、基材シートの下面に非接触状態で対向しており、基材シートに付着した異物の捕捉効果は限定的であって、異物混入による塗工品質の低下を防止することは難しい。

また、特許文献１の塗工装置においては、基材シートの搬送に伴って塗工液溜まり内に空気が巻き込まれ、巻き込み空気の気泡を含んだ塗工液が基材シートに塗工される虞れがあり、良好な塗工品質を実現することは難しい。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、塗工液への異物、気泡の混入を低減し、高速度で搬送される基材シートへの良好な品質での塗工を実現する塗工装置を提供することを目的とする。

本開示の一実施形態に係る塗工装置は、長さ方向に搬送される帯状の基材シートの下面に対向する上端部に塗工液溜まりを有する塗工ダイと、該塗工ダイに保持され、前記塗工液溜まりの下流側で前記基材シートの下面に転接する掻き取りバーとを備える塗工装置において、前記塗工液溜まりの上流側で前記基材シートの下面に近接し、前記塗工液溜まり内の塗工液の一部を前記基材シートとの間から溢流させる溢流エッジと、前記掻き取りバーの下位置を前記塗工ダイの外部に連通する連通路とを備える。

塗工液は、塗工液溜まり内で基材シートに接触して塗布される。掻き取りバーは、塗工液溜まりの下流側で基材シートに転接し、塗布された塗工液を定量を残して掻き取り、均等な厚さで塗工液が塗工された基材シートを下流側に送り出す。塗工液溜まり内の塗工液の一部は、上流側の溢流エッジを超えて溢流しており、この溢流流れは、基材シートに付着した異物及び基材シートに帯同される空気を遮断し、塗工液溜まり内への進入を防止する。また塗工液溜まり内の塗工液の一部は、掻き取りバーの下位置に設けた連通路を経て外部に排出されており、この排出流れは、塗工液溜まり内に進入した異物及び空気の多くを外部に排出する。塗工液溜まり内の塗工液への異物及び空気の混入は、溢流エッジ及び連通路の相乗作用により低減され、高速度で搬送される基材シートへの良好な品質での塗工を実現することができる。

また、前記基材シートの搬送方向は、前記掻き取りバーの転接位置の上流側で前記溢流エッジに近付く向きに傾けてある。

基材シートは、搬送方向を傾けることで溢流エッジに近付けてある。これにより、溢流エッジと基材シート間を通る溢流流れが強化され、異物及び空気の遮断効果を高めることができる。搬送方向の傾き角度は、溢流流れの作用による基材シートのバタつきが生じない範囲で設定すればよい。

また前記塗工液溜まり内の塗工液の一部を前記掻き取りバーの下位置に導くガイド部を備える。

ガイド部は、塗工液溜まり内の塗工液を掻き取りバーの下位置に導き、連通路を経て外部に排出される流れを強化する。これにより、排出流れによる異物及び空気の排出効果を高めることができる。

本開示の実施形態においては、塗工液への異物、気泡の混入を低減し、高速度で搬送される基材シートへの良好な品質での塗工を実施することができる。

実施の形態１に係る塗工装置の概略構成を示す模式図である。 実施の形態１に係る塗工装置の要部拡大図である。 掻き取りバー及びバーホルダの斜視図である。 実施の形態２に係る塗工装置の要部拡大図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態１に係る塗工装置の概略構成を示す模式図である。図示の塗工装置は、長さ方向に搬送される帯状の基材シート１に、搬送経路の途中で塗工処理を施すように構成されており、搬送経路上の基材シート１の一面に対向配置された塗工ダイ２を備えている。

基材シート１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂製シート、又は銅箔、アルミ箔等の金属箔であり、保持ロール（図示せず）から引き出され、ガイドロール１０及び調整ロール１１の外周に巻き掛けられて方向を変え、略水平方向に搬送されて、乾燥装置（図示せず）に送り込まれるようにセットされる。このようにセットされた基材シート１は、乾燥装置の出側に配した送りローラの回転により送り力を加えられ、ガイドロール１０及び調整ロール１１による案内下にて、図１中に矢符により示す向きに連続的に搬送される。

ガイドロール１０、調整ロール１１は、略水平をなす各別の軸周りに回転自在に支持された円筒形のロールである。調整ロール１１は、ガイドロール１０の斜め上方に配してあり、上下方向の位置調整が可能としてある。

塗工ダイ２は、調整ロール１１から略水平に送り出される基材シート１を、該基材シート１の全幅に亘って下方から臨むように配置されており、基材シート１の下面に対向する上端部に掻き取りバー３を保持している。

図２は、実施の形態１に係る塗工装置の要部拡大図であり、塗工ダイ２の上端部を示してある。本図に示す如く塗工ダイ２は、基材１の搬送方向（図２中に白抜矢符により示す方向）の上流側に位置する入側分体２ａと、同じく下流側に位置する出側分体２ｂとを組み合わせて構成されている。両分体２ａ、２ｂ間には、塗工液の貯留室２０が形成されており、該貯留室２０は、基材シート１の幅方向に延びる送液スリット２１を介して塗工ダイ２の上部に連通されている。

入側分体２ａの上部は、上端に向けて幅を減じるように成形され、基材シート１の搬送経路に近接対向する溢流エッジ２２が設けられている。一方、出側分体２ｂの上部には、溢流エッジ２２から下方に離れた位置で平坦化された座部２３が設けられ、該座部２３には、掻き取りバー３を保持するバーホルダ３０が固定支持されている。

図３は、掻き取りバー３及びバーホルダ３０の斜視図である。本図に示す如く、バーホルダ３０は、一方向に長い直方体の樹脂製ブロックであり、該バーホルダ３０の一面（天面）には、長手方向に延びるＶ字形の保持溝３１が形成されている。またバーホルダ３０には、保持溝３１の底部を一側面に連通する連通路３２が、長手方向の複数箇所に並設してある。このように構成されたバーホルダ３０は、図２に示す如く、保持溝３１の形成面を上向きとし、斜め下方に向かう連通路３２の開口部を基材シート１の搬送方向下流側に向けて出側分体２ｂの座部２３に固定されている。

掻き取りバー３は、図３に示す如く、丸棒状の芯体３ａの外周に樹脂製の細径のワイヤー３ｂを密に巻回して構成されており、図２に示す如く、下半部外周の２点を保持溝３１の斜面に転接させてバーホルダ３０に保持されている。掻き取りバー３の上半部は、バーホルダ３０の上方に突出しており、掻き取りバー３の最上部は、搬送経路上の基材シート１の下面に転接させてある。なお、図２（及び図１）には、掻き取りバー３の外形円のみを示し、芯体３ａ及びワイヤー３ｂの図示を省略してある。

掻き取りバー３の転接位置は、溢流エッジ２２から下流側に適長離隔しており、掻き取りバー３と溢流エッジ２２との間には、送液スリット２１を介して貯留室２０に連通する塗工液溜まり４が形成されている。

図１に示す如く、貯留室２０は、給液ポンプ５の吐出側に吐出管５２を介して接続されており、給液ポンプ５の吸込側は、吸込管５１を介して給液源（図示せず）に接続されている。貯留室２０の内部には、給液ポンプ５の動作により、吸込管５１及び吐出管５２を経て塗工液６が送給される。

貯留室２０内の塗工液６は、送液スリット２１を経て塗工液溜まり４に送り込まれ、図２に示す如く、掻き取りバー３により下流側をせき止められた塗工液溜まり４内に滞留し、前述の如く搬送される基材シート１の下面に接触して塗布される。掻き取りバー３は、基材シート１との転接状態を保って軸周りに回転する。基材シート１に塗布された塗工液６は、掻き取りバー３の転接位置で外周のワイヤー３ｂ間の隙間に対応する定量を残して掻き取られ、掻き取りバー３の下流側には、均等な厚さの塗工層６０が下面に形成された基材シート１が送り出される。

塗工液溜まり４内の塗工液６の残部は、図２に示す如く、溢流エッジ２２を超えて溢流し、入側分体２ａの外面を伝って下方に排出される。図１に示す如く、塗工ダイ２の下方には、受け皿５３が配してある。受け皿５３は、戻し管５４を介して吸込管５１の中途部に接続されている。塗工液溜まり４から溢流エッジ２２を超えて排出される塗工液６は、受け皿５３内に溜まり、戻し管５４及び吸込管５１を経て給液ポンプ５に戻され、貯留室２０に送り込まれて再使用される。なお、戻し管５４の中途には、フィルタ５５が設けてあり、受け皿５３内の塗工液６は、フィルタ５５の通過により異物を除去されて給液ポンプ５に戻される。

以上の如き塗工の過程において、塗工液溜まり４の内部には、塗工前の基材シート１に付着した異物、及び基材シート１に帯同される空気が進入する虞れがある。実施の形態１の塗工装置において、前述した異物及び空気の多くは、溢流エッジ２２を超えて排出される塗工液６の溢流流れにより遮断されるから、塗工液溜まり４内への進入を低減することができる。

特に、空気の進入は、図２に示す如く、塗工ダイ２の上流側における基材シート１の搬送方向を、下流側における搬送方向（略水平方向）に対して下向きに傾けて溢流エッジ２２に近付け、溢流流れを強化することにより有効に防止することができる。この傾きは、前述した調整ロール１１の位置調整により実現される。傾き角度θ（図２参照）は、基材シート１の搬送速度、塗工液６の種類等の塗工条件に応じて、溢流流れの作用による基材シート１のバタつきが生じない角度範囲内で設定すればよい。

また掻き取りバー３を保持するバーホルダ３０は、保持溝３１の底部を基材シート１の搬送方向下流側に連通する連通路３２を有している。この連通路３２は、保持溝３１の底部に滞留する塗工液６を排出する作用をなす。従って、塗工液溜まり４内部には、図２中に破線の矢符により示す如く、掻き取りバー３との接触部間の隙間を通して保持溝３１の底部に流入し、連通路３２を経て外部に流出する塗工液６の排出流れが発生する。従って、塗工液溜まり４内に進入した異物、及び巻き込み空気により塗工液溜まり４内に生じた気泡の多くは、前記排出流れと共に排出される。

なお、連通路３２を経て排出される塗工液６は、前述した溢流エッジ２２を超えて排出される塗工液６と同様、受け皿５３に回収され、フィルタ５５を通過して給液ポンプ５に戻されて再使用される。また連通路３２は、掻き取りバー３の下位置を塗工ダイ２の外部に連通するように設けてあればよく、連通路３２の形成態様（形状、並設数、位置等）は図３に示す形成態様に限らない。

以上の如く実施の形態１の塗工装置においては、溢流エッジ２２及び連通路３２の相乗作用により、塗工液溜まり４内の塗工液６への異物及び空気の混入を有効に防止することができ、掻き取りバー３の下流側に送り出される基材シート１の下面には、異物及び気泡を含まない良質の塗工層６０を形成することができる。

図４は、実施の形態２に係る塗工装置の要部拡大図である。本図は、実施の形態１の図２と対応しており、入側分体２ａにガイド片２４が取付けてあり、またバーホルダ３０の保持溝３１に凹溝３３が設けられていることを除けば、実施の形態と同様であり、対応する構成要素に図２と同一の参照符号を付して説明を省略する。

ガイド片２４は、基材シート１の搬送方向に沿って溢流エッジ２２から塗工液溜まり４の側に突出するように設けてある。また凹溝３３は、基材シート１の搬送方向上流側に位置する保持溝３１の斜面を、連通路３２の夫々に対応する位置で掻き取りバー３との接触部を含めて適長に穿って形成されている。

ガイド片２４は、塗工液溜まり４内で送液スリット２１の開口端に対向しており、図４中に矢符により示す如く、送液スリット２１から送り込まれる塗工液６の流れを、搬送方向下流側、即ち、掻き取りバー３の側に導く作用をなす。また凹溝３３は、塗工液溜まり４から保持溝３１の底部へ向かう塗工液６の通路を確保し、図４中に破線の矢符により示す如く、連通路３２を経て外部に流出する塗工液６の排出流れを助長する作用をなす。即ち、ガイド片２４及び凹溝３３は、塗工液溜まり４内の塗工液６の一部を掻き取りバー３の下位置に導くガイド部として機能し、塗工液溜まり４内の異物及び気泡は、ガイド片２４の作用により掻き取りバー３の側に導かれ、凹溝３３により助長された排出流れによって効果的に排出することができ、異物及び気泡を含まない良質の塗工層６０を形成することができる。

ガイド片２４及び凹溝３３は、以上の如きガイド機能を果たし得るように設けてあればよく、ガイド片２４の構成（形状、大きさ等）及び凹溝３３の形成態様（並設数、位置、形状等）は、図４に示す構成及び形成態様に限らない。

なお、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等な意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 基材シート
２ 塗工ダイ
３ 掻き取りバー
４ 塗工液溜まり
２２ 溢流エッジ
２４ ガイド片（ガイド部）
３２ 連通路
３３ 凹溝（ガイド部）

Claims (3)

1. 長さ方向に搬送される帯状の基材シートの下面に対向する上端部に塗工液溜まりを有する塗工ダイと、該塗工ダイに保持され、前記塗工液溜まりの下流側で前記基材シートの下面に転接する掻き取りバーとを備える塗工装置において、
   前記塗工液溜まりの上流側で前記基材シートの下面に近接し、前記塗工液溜まり内の塗工液の一部を前記基材シートとの間から溢流させる溢流エッジと、
   前記掻き取りバーの下位置を前記塗工ダイの外部に連通する連通路と
   を備えることを特徴とする塗工装置。
2. 前記基材シートの搬送方向は、前記掻き取りバーの転接位置の上流側で前記溢流エッジに近付く向きに傾けてある請求項１に記載の塗工装置。
3. 前記塗工液溜まり内の塗工液の一部を前記掻き取りバーの下位置に導くガイド部を備える請求項１又は請求項２に記載の塗工装置。

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