JP2022185726A - 塗工装置及び塗工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材両面に塗膜を形成する塗工装置において基材幅方向にテンションを与える。【解決手段】塗工装置２０は、基材２の両面に対して塗液Ｃを塗布し、基材２の厚み方向に互いに対向する第１及び第２ブロック２１，２２と、第１及び第２ブロック２１，２２同士の隙間に塗液Ｃが溜まるように形成されるとともに、基材２が通る液溜り部２３と、を備える。液溜り部２３は、基材２の搬送方向における上流側に開口し、基材２が導入される基材導入口２４と、搬送方向における下流側に開口し、基材２が排出される基材排出口２５と、幅方向の両側にそれぞれ位置する側面部２６と、を含む。第１ブロック２１には、液溜り部２３に塗液Ｃを供給する塗液供給口３０が設けられている。第１ブロック２１には、液溜り部２３から塗液Ｃを排出する塗液排出口３１が設けられている。塗液供給口３０と塗液排出口３１とは、幅方向において互いに間隔を空けて配置されている。【選択図】図４

Description

本開示は、塗工装置及び塗工方法に関する。

例えばロールｔｏロール法によって搬送されるシート状の基材の両面に塗膜を形成するための塗工装置に関して、種々の技術が開示されている。

例えば、特許文献１に開示の塗布装置（塗工装置）では、先ず、連続搬送される長尺のシート状基材を塗液が溜められた浸漬槽に浸けることによって、基材の両面に対して塗液を塗布する。その後、基材を垂直方向に上昇させながら、一対の掻き落としロールによって、基材の両面における余分な塗液を掻き落とす。これにより、基材の両面に、一定の厚みの塗膜が形成される。浸漬槽には、外部から塗液を供給するための塗液供給口や、外部へ塗液を排出するための塗液排出口が、設けられてもよい。

特開昭６４－７９６５号公報

ところで、特許文献１のような塗工装置を用いて、シート状の基材の両面に塗膜を形成する場合、基材に形成される塗膜の状態が幅方向に不均一であったり、塗膜の位置が幅方向にずれていたりすること等がある。このような不均一や位置ずれは、基材の幅方向における弛み、基材への皺の発生、基材の幅方向における塗工位置ずれ等が原因であることが多く、塗工中、基材に対して幅方向にテンション（張力）を与え続けることによって抑制され得る。

しかしながら、基材に対して幅方向にテンションを与えるだけのために、新たな機構を設けるとなると、塗工装置の構成が複雑になってしまう。

本開示は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、搬送される基材の両面に塗膜を形成する塗工装置において、簡単な構成でもって、基材に対して幅方向にテンションを与え続けることにある。

本開示に係る塗工装置は、搬送されるシート状の基材の両面に対して塗液を塗布する塗工装置であって、上記基材の厚み方向に互いに対向する一対のブロックと、上記一対のブロック同士の隙間に上記塗液が溜まるように形成されるとともに、上記基材が通る液溜り部と、を備え、上記液溜り部は、上記基材の搬送方向における上流側に開口し、上記基材が導入される基材導入口と、上記搬送方向における下流側に開口し、上記基材が排出される基材排出口と、上記搬送方向に交差する幅方向の両側にそれぞれ位置する側面部と、を含み、上記一対のブロック及び上記側面部のうちの少なくともいずれかには、上記液溜り部に臨むとともに上記液溜り部に上記塗液を供給する塗液供給口が設けられており、上記一対のブロック及び上記側面部のうちの少なくともいずれかには、上記液溜り部に臨むとともに上記液溜り部から上記塗液を排出する塗液排出口が設けられており、上記塗液供給口と上記塗液排出口とは、上記幅方向において互いに間隔を空けて配置されている。

本開示に係る塗工方法は、上記塗工装置を用いて、上記塗液供給口から上記液溜り部に上記塗液を供給しながら、上記基材を上記液溜り部に通す。

本開示によれば、搬送される基材の両面に塗膜を形成する塗工装置において、簡単な構成でもって、基材に対して幅方向にテンションをかけ続けることができる。

図１は、本開示の第１の実施形態に係る塗工装置を含む塗工システムを模式的に示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る塗工装置の正面図である。 図３は、第１の実施形態に係る塗工装置の平面図である。 図４は、第１の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図５は、第１の実施形態に係る塗工装置の基材排出口近傍を拡大して示す拡大正面図である。 図６は、第２の実施形態に係る塗工装置の平面図である。 図７は、第３の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図８は、第４の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図９は、第５の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１０は、第５の実施形態に係る塗工装置の図９におけるＸ－Ｘ断面を示す平面断面図を示す。 図１１は、第６の実施形態に係る図１０相当図である。 図１２は、第７の実施形態に係る塗工装置の正面図である。 図１３は、第７の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１４は、第８の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１５は、第９の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１６は、第１０の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１７は、第１１の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１８は、第１２の実施形態に係る塗工システムの側面図である。 図１９は、実施例に係る塗工装置の平面図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

＜第１の実施形態＞
（基本構成）
図１は、本開示の第１の実施形態に係る塗工システム１を模式的に示す。塗工システム１は、基材２の両面に塗膜Ｆを連続的に形成するためのものである。塗工システム１は、基材供給装置１０、塗工装置２０及び塗液供給装置４０から構成されてなる。

基材２は、長尺のシート状に形成されている。基材２としては、例えば、金属箔、樹脂フィルム、織布、不織布、紙等がある。基材２の塗膜Ｆを含まない厚み寸法ｔ（図５参照）は、例えば１ｍｍ以下である。

基材供給装置１０は、ロールｔｏロール法によって、基材２を、その長手方向を搬送方向（Ｘで示す）として連続搬送する。具体的には、基材供給装置１０は、基材２を巻出機１１で巻き出して巻取機１２で巻き取ることによって、基材２を連続搬送する。搬送される基材２は、途中、第１ロール１３及び第２ロール１４を通る。

基材２の搬送方向において、第１ロール１３と第２ロール１４との間には、塗工装置２０が配置されている。塗工装置２０は、詳細は後述するが、連続搬送されるシート状の基材２の両面に対して塗液Ｃを塗布して、基材２の両面に塗膜Ｆを形成する。塗工装置２０によって両面に塗膜Ｆが形成された基材２は、乾燥炉（図示せず）で乾燥されて塗膜Ｆ内に含まれる揮発成分が除去された後、巻取機１２に巻き取られる。

塗工装置２０の構成について、詳細に説明する。図２～５は本実施形態に係る塗工装置２０を示し、図２は正面図（ＩＩ矢視図）、図３は平面図（ＩＩＩ矢視図）、図４は側面図（ＩＶ矢視図）、図５は後述する基材排出口２５近傍の拡大正面図である。

なお、本実施形態において、基材２の搬送方向（長手方向）及び幅方向（Ｙで示す）は、水平方向である。基材２の幅方向は、基材２の搬送方向に交差、具体的には直交している。基材２の厚み方向（Ｚで示す）は、鉛直方向である。

塗工装置２０は、図２に示すように、一対のブロック、具体的には第１ブロック２１及び第２ブロック２２を備える。第１ブロック２１と第２ブロック２２とは、基材２の厚み方向に互いに所定の間隔を空けて配置されており、基材２の厚み方向に互いに対向している。各ブロック２１，２２は、略直方体状に形成されており、その長手方向が基材２の搬送方向に沿うように配置されている。

図３，４において、Ｌ１は、各ブロック２１，２２の長さ寸法である。Ｌ２は、各ブロック２１，２２の幅寸法である。Ｌ３は、各ブロック２１，２２の厚み寸法である。各ブロック２１，２２の長さ寸法Ｌ１は、基材２の厚み寸法ｔ（図５参照）に対して、十分大きい（例えば１００倍以上）ことが好ましい。本実施形態では、図４に示すように、各ブロック２１，２２の幅寸法Ｌ２は、基材２の幅寸法Ｂよりも小さい。

図２に示すように、一対のブロック同士の隙間２３、すなわち第１ブロック２１と第２ブロック２２との隙間２３には、塗液Ｃが溜まるように、液溜り部が形成されている（以下、「液溜り部２３」という）。基材２が液溜り部２３を通ることによって、基材２の両面に対して塗液Ｃが塗布されて、基材２の両面に塗膜Ｆが形成される。

塗液Ｃは、ペースト状又はスラリー状であることが好ましい。塗液Ｃの粘度ηは、１ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、１Ｐａ・ｓ～１０００Ｐａ・ｓであることがより好ましい。塗液Ｃは、例えば、シリカ、低融点ガラス、アルミナ・酸化チタン等の金属酸化物粒子を含んだ絶縁体材料や、はんだ、銅、銀、金属被覆した粒子等の金属粒子や、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウム、カーボン等を含んだ導電性材料や、染料、等を用いることができる。

Ｈは、第１ブロック２１と第２ブロック２２との隙間寸法を示す。隙間寸法Ｈは、基材２が通過可能なように、基材２の厚み寸法ｔ（例えば０．１ｍｍ以下）よりも大きい。隙間寸法Ｈは、極力小さい方がよく、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。

液溜り部２３は、基材２の搬送方向における上流側（図２における左側）に開口する基材導入口２４と、基材２の搬送方向における下流側（図２における右側）に開口する基材排出口２５と、を含む。基材導入口２４と基材排出口２５とは、搬送方向において、互いに対向している。基材２は、基材導入口２４から導入されて、液溜り部２３を通って、基材排出口２５から排出される。

図３，４に示すように、液溜り部２３は、基材２の幅方向における両側にそれぞれ位置する側面部２６を含む。側面部２６とは、液溜り部２３の幅方向端部を構成する搬送方向及び厚み方向に延びる面をいう。側面部２６は、幅方向一方側（図４における左側）の第１側面部２６ａ及び幅方向他方側（図４における右側）の第２側面部２６ｂから構成されている。第１側面部２６ａと第２側面部２６ｂとは、幅方向において、互いに対向している。

図４に示すように、幅方向における両側の側面部２６、すなわち第１側面部２６ａ及び第２側面部２６ｂには、露出口２９がそれぞれ設けられている。各露出口２９は、第１側面部２６ａ及び第２側面部２６ｂ各々において、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って、開口している（図２参照）。すなわち、第１側面部２６ａ及び第２側面部２６ｂは、開放されている。図４に示すように、露出口２９からは、基材２の幅方向における一部が、液溜り部２３の外部に突出可能である。

図２，４に示すように、第１ブロック（一対のブロックのうちの一方のブロック）２１における液溜り部２３に臨む面には、塗液供給口３０及び塗液排出口３１が設けられている。塗液供給口３０は、液溜り部２３に臨むとともに、液溜り部２３に塗液Ｃを供給する。塗液排出口３１は、液溜り部２３に臨むとともに、液溜り部２３から塗液Ｃを排出する。

図３，４に示すように、塗液供給口３０と塗液排出口３１とは、幅方向において、互いに間隔を空けて配置されている。具体的には、塗液供給口３０は、幅方向中央部よりも一方側（第１側面部２６ａ寄り）に配置されている。塗液排出口３１は、幅方向中央部よりも他方側（第２側面部２６ｂ寄り）に配置されている。より詳細には、塗液供給口３０は、第１ブロック２１における液溜り部２３に臨む面の幅方向一端部に、設けられている。塗液排出口３１は、第１ブロック２１における液溜り部２３に臨む面の幅方向他端部に、設けられている。

図３に示すように、塗液供給口３０及び塗液排出口３１は、搬送方向に並んで複数個ずつ(例えば３個ずつ)配置されている。各塗液供給口３０と各塗液排出口３１とは、搬送方向において互いに同じ位置にある。なお、塗液供給口３０及び塗液排出口３１は、１個ずつでもよい。

図３に示すように、塗液供給口３０の断面形状は、例えば円形や楕円形等である。塗液供給口３０の直径は、１ｍｍ以上であることが好ましい。

塗液供給装置４０（図１参照）は、塗液Ｃを塗工装置２０に供給するための装置であり、塗液供給ポンプ４１、塗液供給管４２及び塗液排出管４３で構成されている。

ここで、図２，４に示すように、第１ブロック（一方のブロック）２１の内部には、塗液供給路３２が設けられている。塗液供給路３２は、その上流側で塗液供給管４２を介して塗液供給ポンプ４１に連通しているとともに、その下流側で塗液供給口３０に連通している。塗液供給路３２は、厚み方向に略真直ぐに延びている。同様に、第１ブロック２１の内部には、塗液排出路３３が設けられている。塗液排出路３３は、その上流側で塗液排出口３１に連通しているとともに、その下流側で塗液排出管４３を介して塗液供給ポンプ４１の付属タンク（図示せず）に連通している。塗液排出路３３は、厚み方向に略真直ぐに延びている。

塗液供給ポンプ４１は、例えば、スクリューポンプ、ダイアフラムポンプ、シリンジポンプ又はチューブポンプ等の定量供給可能なものを採用することが好ましい。塗液排出管４３及び塗液排出路３３は、塗工停止時において液溜り部２３の塗液Ｃを除去するためにも用いられる。塗液Ｃの排出については、塗液排出口３１を圧力損失が小さくなるような形状にして、液溜り部２３における余剰の塗液Ｃが自然に排出されるようにしてもよく、また、吸引機構によって積極的に吸引してもよい。塗液供給ポンプ４１の代わりに、供給タンクに圧縮空気を導入して圧力送液してもよい。

塗液供給口３０を介して液溜り部２３に供給される塗液Ｃの量は、基材排出口２５を介して液溜り部２３から基材２と伴に排出される塗液Ｃ（塗膜Ｆ）の量と、塗液排出口３１を介して液溜り部２３から排出される塗液Ｃの量と、の和に略等しい。より具体的には、塗液供給口３０を介して液溜り部２３に供給される塗液Ｃの量は、基材排出口２５を介して液溜り部２３から基材２と伴に排出される塗液Ｃ（塗膜Ｆ）の量よりも多い。そして、液溜り部２３における余剰の塗液Ｃは、塗液排出口３１を介して液溜り部２３から排出される。

第１ブロック２１側の塗液供給口３０から供給される塗液Ｃが、基材２を厚み方向に貫通して、第２ブロック２２側に回り込むようにするために、基材２は、その厚み方向に塗液Ｃを連通させる連通部を、含むことが好ましい。具体的には、基材２を、例えば、パンチングメタル（第２の実施形態参照）で構成したり、櫛歯形状や梯子形状に形成したり、メッシュ状に形成したりすること等が考えられる。また、基材２を、多孔質材で構成してもよい。

（塗工態様）
塗液供給ポンプ４１を駆動することによって、塗液Ｃは、塗液供給管４２及び塗液供給路３２を通って、塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される。液溜り部２３に塗液Ｃが溜められた状態で、塗工中常時、塗液供給口３０から液溜り部２３に塗液Ｃを供給し続けながら、基材２を液溜り部２３に通す。これにより、基材２の両面に対して塗液Ｃが塗布されて、基材２の両面に塗膜Ｆが形成される。

塗液供給口３０を介して液溜り部２３に供給される塗液Ｃの一部は、塗膜Ｆとして、基材排出口２５を介して液溜り部２３から基材２と伴に排出される。塗液Ｃの残部は、塗液排出口３１を介して液溜り部２３から排出されて、塗液排出路３３及び塗液排出管４３を通って、塗液供給ポンプ４１の付属タンク（図示せず）に回収される。付属タンクに回収された塗液Ｃは、フィルタ等で不純物が除かれた後、塗液供給ポンプ４１によって、再び、液溜り部２３に供給される。

図４に示すように、塗液Ｃは、液溜り部２３内において、幅方向一方側（図４における左側）の塗液供給口３０から幅方向他方側（図４における右側）の塗液排出口３１に向かって、幅方向他方（図４における右方）に流れ続ける。具体的には、塗液Ｃは、塗液供給口３０から塗液排出口３１に向かって、第１ブロック２１と基材２との間を、基材２に沿うようにして、幅方向他方に流れ続ける。

図３，４に示すように、基材２の幅方向中間部２ｂを、塗液Ｃを塗布する特定部位Ｐとする。一方、基材２の幅方向両端部２ａ各々を、塗液Ｃを塗布しない非特定部位Ｑとする。基材２を液溜り部２３に通す際、基材２の各非特定部位Ｑ（幅方向両端部２ａ各々）を、各露出口２９から液溜り部２３の外部に突出させる。これにより、基材２の特定部位Ｐの両面に対して塗液Ｃが塗布されて、基材２の特定部位Ｐの両面に塗膜Ｆが形成される。一方、基材２の各非特定部位Ｑの両面には、塗液Ｃが塗布されないので、塗膜Ｆが形成されない。

基材２が基材排出口２５を介して液溜り部２３から排出される際、基材排出口２５の近傍において、基材２の両面に塗布された塗液Ｃに対して、強いせん断力が加わる。このため、図５に示すように、基材２の塗膜Ｆを含めた厚み寸法Ｔは、基材排出口２５（液溜り部２３）の隙間寸法Ｈに対して、やや小さくなる。

（作用効果）
本実施形態によれば、塗液供給口３０と塗液排出口３１とが幅方向に互いに間隔を空けて配置されているので、図４に示すように、塗液Ｃは、液溜り部２３内において、塗工中常時、塗液供給口３０から塗液排出口３１に向かって、基材２に沿うようにして、幅方向に流れ続ける。

このような基材２に沿った幅方向への塗液Ｃの流れを発生させ続けることによって、基材２に対して幅方向にテンション（張力）が与えられ続ける。これにより、基材２が幅方向両側に引っ張られて、基材２の幅方向における弛み、基材２への皺の発生、基材２の幅方向における塗工位置ずれ等が、抑制される。

また、このような基材２に対する幅方向へのテンションの付与は、基材２への塗膜Ｆの形成に不可欠な、液溜り部２３に対する塗液Ｃの供給・排出機構によって、行われる。このため、基材２に対して幅方向にテンションを与えるだけのために、新たな機構を設ける必要がなく、塗工装置２０の構成が複雑にならない。

したがって、搬送される基材２の両面に塗膜Ｆを形成する塗工装置２０において、簡単な構成でもって、基材２に対して幅方向にテンションを与え続けることができる。

特に、本実施形態では、塗液供給口３０及び塗液排出口３１はともに、厚み方向において同じ側の第１ブロック２１に設けられている。これにより、塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃは、第１ブロック２１と基材２との間を、基材２の厚み方向一方側の面（図４における下面）に沿うようにして、幅方向にスムーズに流れるようになる。

図４に示すように、複数の塗液供給口３０と複数の塗液排出口３１とが、それぞれ搬送方向に並んでいるので、搬送方向に亘って満遍なく、基材２に対して幅方向にテンションを与えることができる。

本実施形態では、幅方向における少なくとも片側の側面部２６に露出口２９が設けられているので、基材２の幅方向における一部を、露出口２９から液溜り部２３の外部に突出させることができる。これにより、搬送される基材２の幅方向における特定部位Ｐの両面に選択的に塗膜Ｆを形成することができる。

特に、本実施形態では、露出口２９が幅方向両側の第１側面部２６ａ及び第２側面部２６ｂにそれぞれ設けられているので、基材２の幅寸法Ｂが各ブロック２１，２２の幅寸法（液溜り部２３の幅寸法）Ｌ２よりも大きい場合に、基材２の幅方向両端部２ａの両方を、各露出口２９から液溜り部２３の外部に突出させることができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態に係る塗工装置２０について、図６を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、基材２は、パンチングメタルで構成されている。基材２には、連通部として、複数のパンチ穴３が空けられている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、第１ブロック２１側の塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃの一部は、基材２のパンチ穴３を通って、第２ブロック２２側に回り込むようになる。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態に係る塗工装置２０について、図７を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、基材２の幅方向一方側２ｃを特定部位Ｐとする。一方、基材２の幅方向他方側２ｄを非特定部位Ｑとする。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、第１ブロック２１側の塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃの一部は、基材２の幅方向一方側の側面２ｅの脇を通って、第２ブロック２２側に回り込むようになる。

＜第４の実施形態＞
第４の実施形態に係る塗工装置２０について、図８を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、基材２の幅寸法Ｂは、各ブロック２１，２２の幅寸法（液溜り部２３の幅寸法）Ｌ２よりも小さい。また、基材２の幅方向全体を特定部位Ｐとし、非特定部位Ｑを設けない。すなわち、基材２の幅方向全体の両面に塗液Ｃが塗布されて、塗膜Ｆが形成される（全面塗り）。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、第１ブロック２１側の塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃの一部は、基材２の幅方向両側の側面２ｅ各々の脇を通って、第２ブロック２２側に回り込むようになる。

＜第５の実施形態＞
第５の実施形態に係る塗工装置２０について、図９，１０を参照しながら説明する。なお、図１０は、第１ブロック２１における液溜り部２３に臨む面を示す（図９におけるＸ断面図）。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、塗液排出口３１は、第１ブロック２１において、塗液供給口３０よりも幅方向両外側に、それぞれ配置されている。換言すると、塗液排出口３１は、塗液供給口３０を幅方向両外側から挟むように、配置されている。具体的には、塗液供給口３０は、第１ブロック２１の液溜り部２３に臨む面における幅方向中央部に、設けられている。塗液排出口３１は、第１ブロック２１の液溜り部２３に臨む面における幅方向一方側及び幅方向他方側に、それぞれ設けられている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、第１ブロック２１側における幅方向中央部の塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃは、第１ブロック２１と基材２との間を、基材２の厚み方向一方側の面（図９における下面）に沿うようにして、幅方向一方側の塗液排出口３１及び幅方向他方側の塗液排出口３１に向かって、均等に流れ続ける。これにより、基材２に対して幅方向両外側に均等にテンションを与え続けることができる。

＜第６の実施形態＞
第６の実施形態に係る塗工装置２０について、図１１を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、塗液供給口３０及び塗液排出口３１は、第１ブロック２１の長手方向（基材２の搬送方向）に延びる楕円形の長穴である。長穴の幅は、例えば１ｍｍ以上であることが好ましい。その他の構成は、第５の実施形態と同様である。

＜第７の実施形態＞
第７の実施形態に係る塗工装置２０について、図１２，１３を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、塗液供給口３０は、第１ブロック２１だけでなく、第２ブロック２２にも設けられている。換言すると、塗液供給口３０は、第１ブロック２１及び第２ブロック２２（一対のブロックのうちの両方のブロック）各々に、設けられている。同様に、塗液排出口３１は、第１ブロック２１だけでなく、第２ブロック２２にも設けられている。換言すると、塗液排出口３１は、第１ブロック２１及び第２ブロック２２（一対のブロックのうちの両方のブロック）各々に、設けられている。

図１２に示すように、各塗液供給口３０は、搬送方向において、液溜り部２３を介して厚み方向に互いに対向している。図１３に示すように、各塗液供給口３０は、幅方向において、液溜り部２３を介して厚み方向に互いに対向している。同様に、図１２に示すように、各塗液排出口３１は、搬送方向において、液溜り部２３を介して厚み方向に互いに対向している。図１３に示すように、各塗液排出口３１は、幅方向において、液溜り部２３を介して厚み方向に互いに対向している。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、第１ブロック２１だけでなく第２ブロック２２にも塗液供給口３０が設けられているので、第１ブロック２１側の塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃの一部を、基材２の連通部（例えばパンチ穴３）や基材２の側面２ｅの脇等を通じて（第２～４の実施形態を参照）、第２ブロック２２側に回り込ませる必要がない。このため、基材２の寸法、形状、材質等の設計自由度を高めることができる。

第１ブロック２１だけでなく第２ブロック２２にも塗液供給口３０及び塗液排出口３１が設けられているので、第２ブロック２２側の塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃは、第２ブロック２２と基材２との間を、基材２の厚み方向他方側の面（図１３における上面）に沿うようにして、幅方向に流れるようになる。これにより、基材２は、厚み方向一方側（図１３における下側）だけでなく厚み方向他方側（図１３における上側）において、すなわち厚み方向両側において、幅方向にテンションが与えられるようになる。これにより、基材２は、幅方向両側により強く引っ張られる。

第１ブロック２１側の塗液供給口３０（塗液排出口３１）と第２ブロック２２側の塗液供給口３０（塗液排出口３１）とが、搬送方向及び幅方向において、液溜り部２３を介して厚み方向に互いに対向するので、基材２に対して厚み方向の両側から均等に圧力をかけることができる。これにより、基材２を、液溜り部２３の厚み方向中央近傍に、位置付けることができる。

＜第８の実施形態＞
第８の実施形態に係る塗工装置２０について、図１４を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、第１ブロック２１の内部において、塗液供給路３２は、途中で２つの部分３２ａに枝分かれしている。塗液供給路３２の各部分３２ａは、塗液供給口３０に連通している。塗液供給路３２の各部分３２ａは、塗液供給口３０（液溜り部２３）に向かうに従って、幅方向において塗液排出口３１に近づくように傾斜している。塗液供給路３２の各部分３２ａの延びる方向と基材２の幅方向とのなす角度θは、９０°よりも大きく且つ１８０°よりも小さい。その他の構成は、第５の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、塗液供給路３２を通って塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃは、塗液排出口３１に向かう方向（幅方向）に、スムーズに方向転換するようになる。

＜第９の実施形態＞
第９の実施形態に係る塗工装置２０について、図１５を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、露出口２９は、幅方向における片側の側面部２６にのみ設けられている。具体的には、露出口２９は、幅方向他方側の第２側面部２６ｂ（幅方向における片側の側面部）にのみ設けられている。すなわち、幅方向一方側の第１側面部２６ａ（上記片側とは反対側の側面部）は、閉塞している。第１側面部２６ａは、液溜り部２３の幅方向一方側を覆うサイドブロック２７における液溜り部２３に臨む側面で構成されている。塗液供給口３０は、第１ブロック２１の液溜り部２３に臨む面おける幅方向他方側（図１５における右側）に、設けられている。塗液排出口３１は、幅方向一方側の閉塞した第１側面部２６ａの厚み方向中央部に、設けられている。その他の構成は、第３の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、露出口２９の個数が１つだけなので、上記実施形態に比べて、塗液Ｃが露出口２９を介して液溜り部２３から漏出することを抑制する上で有利になる。

＜第１０の実施形態＞
第１０の実施形態に係る塗工装置２０について、図１６を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。その他の構成は、第９の実施形態と同様である。

本実施形態では、液溜り部２３は、塗液供給口３０が配置された幅方向他方側（図１６における右側、露出口２９側）から、塗液排出口３１が配置された幅方向一方側（図１６における左側、第１側面部２６ａ側）に向かうに従って、隙間（厚み）が広がるように、テーパ状に構成されている。具体的には、第１ブロック２１の液溜り部２３に臨む面には、テーパ部３４が形成されている。同様に、第２ブロック２２の液溜り部２３に臨む面には、テーパ部３４が形成されている。

第１側面部２６ａ（サイドブロック２７）には、液溜り部２３に臨む凹部３５が、設けられている。凹部３５は、サイドブロック２７の内部側（幅方向一方側）に向かうに従って、径が小さくなる。塗液排出口３１は、凹部３５に設けられている。具体的には、塗液排出口３１は、凹部３５における最奥部に設けられている。より詳細には、凹部３５は、サイドブロック２７の内部側（幅方向一方側）に向かうに従って、厚み方向（図１６参照）及び搬送方向（図示省略）において、径が小さくなる。

本実施形態によれば、テーパ部３４によって、塗液供給口３０（幅方向他方側）から塗液排出口３１（幅方向一方側）へ向かう塗液Ｃの流路抵抗を、低減することができる。これにより、塗液供給口３０から塗液排出口３１に向かう幅方向への塗液Ｃの流れを、促進することができる。また、サイドブロック２７の内部側（幅方向一方側）に向かうに従って径が小さくなる凹部３５に塗液排出口３１を設けることによって、塗液Ｃを効率的に塗液排出口３１に誘導することができる。

＜第１１の実施形態＞
第１１の実施形態に係る塗工装置２０について、図１７を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、露出口２９は、第１側面部２６ａ及び第２側面部２６ｂのいずれにも設けられていない。すなわち、第１側面部２６ａ及び第２側面部２６ｂ（幅方向における両側の側面部）は、いずれも閉塞している。第１側面部２６ａ及び第２側面部２６ｂは、液溜り部２３の幅方向両側を覆う２つのサイドブロック２７における液溜り部２３に臨む側面で構成されている。塗液供給口３０は、幅方向他方側（幅方向における片側）の閉塞した第２側面部２６ｂの厚み方向中央部に、設けられている。塗液排出口３１は、幅方向一方側（幅方向における上記片側とは反対側）の閉塞した第１側面部２６ａの厚み方向中央部に、設けられている。その他の構成は、第９の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、露出口２９が全く存在しないので、塗液Ｃが露出口２９を介して液溜り部２３から漏出することを完全に抑制することができる。また、第２側面部２６ｂ側の塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃは、第１ブロック２１と基材２との間及び第２ブロック２２と基材２との間を、基材２の両面に沿うようにして、幅方向に流れることもあり得る。

＜第１２の実施形態＞
第１２の実施形態に係る塗工システム１について、図１８を参照しながら説明する。以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する場合がある。

本実施形態では、塗工システム１は、第９の実施形態（図１５参照）に係る塗工装置２０を２つ備える。各塗工装置２０の塗液供給口３０は、第１ブロック２１の液溜り部２３に臨む面における露出口２９側（第２側面部２６ｂ側）に、設けられている。各塗工装置２０の塗液排出口３１は、閉塞した第１側面部２６ａに設けられている。各塗工装置２０は、幅方向において、互いに間隔を空け且つ露出口２９が互いに対向するように配置されている。これにより、必然的に、各塗工装置２０の塗液排出口３１は、塗液供給口３０よりも、幅方向外側に位置するようになる。

また、基材２の幅方向両側部分２ｆ各々を特定部位Ｐとする。一方、基材２の幅方向中間部分２ｇを非特定部位Ｑとする。

本実施形態によれば、基材２の幅方向両側部分２ｆ（特定部位Ｐ）各々の両面に塗膜Ｆを形成する一方、基材２の幅方向中間部分２ｇ（非特定部位Ｑ）の両面に塗膜Ｆを形成しないことができる。

ここで、液溜り部２３を通る基材２は、液溜り部２３から幅方向内側（図１８における左右内側）の露出口２９を介して外部に漏出しようとする塗液Ｃの影響によって、幅方向内側に弛みやすい（図１８の二点鎖線参照）。本実施形態では、幅方向内側の各塗液供給口３０から液溜り部２３に供給される塗液Ｃが、幅方向外側の各塗液排出口３１に向かって、幅方向外方に流れることによって、基材２に対して幅方向にテンションが与えられる。これにより、基材２が幅方向外側に引っ張られるので、基材２の幅方向における弛みを抑制することができる。

＜その他の実施形態＞
以上、本開示を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

第２の実施形態について（図６参照）、塗液供給口３０を第１ブロック２１に設ける一方、塗液排出口３１を第２ブロック２２に設けてもよい。この場合、第１ブロック２１側の塗液供給口３０を介して液溜り部２３に供給される塗液Ｃの一部は、基材２のパンチ穴３を通って、第２ブロック２２側に回り込んだ後、第２ブロック２２側の塗液排出口３１を介して液溜り部２３から排出される。第３，４の実施形態（図７，８参照）についても同様である。この場合、第１ブロック２１側の塗液供給口３０を介して液溜り部２３に供給される塗液Ｃの一部は、基材２の側面２ｅの脇を通って、第２ブロック２２側に回り込んだ後、第２ブロック２２側の塗液排出口３１を介して液溜り部２３から排出される。

第７の実施形態では、各塗液供給口３０は、液溜り部２３を挟んで厚み方向に互いに対向したが（図１２，１３参照）、これに限定されない。各塗液供給口３０は、厚み方向に互いに対向せず、搬送方向や幅方向に互いにずれて配置されてもよい。同様に、各塗液排出口３１も、厚み方向に互いに対向せず、搬送方向や幅方向に互いにずれて配置されてもよい。

第９，１０の実施形態について（図１５，１６参照）、第１側面部２６ａが鉛直方向下側に臨むとともに、第２側面部２６ｂ（露出口２９）が鉛直方向上側に臨んでもよい。これにより、液溜り部２３における塗液Ｃは、重力によって、鉛直方向下側の第１側面部２６ａに設けられた塗液排出口３１に向かって流れやすくなる。

第９，１０の実施形態について（図１５，１６参照）、塗液供給口３０が閉塞した側面部２６（第１側面部２６ａ又は第２側面部２６ｂ）に設けられるとともに、塗液排出口３１が第１ブロック２１又は第２ブロック２２に設けられてもよい。

上記実施形態では、基材２の搬送方向は、水平方向であったが、これに限定されない。基材２は、例えば鉛直方向上方から下方へ、また鉛直方向下方から上方へ搬送されてもよい。

上記実施形態では、塗工装置２０は、ロールｔｏロール法によって連続搬送される基材２の両面に対して塗液Ｃを塗布するために用いられるが、これに限定されない。塗工装置２０は、例えば、ベルトコンベヤによって搬送されるガラス基板の両面に対して塗液Ｃを塗布するために用いられてもよい。

本開示に係る塗工方法は、塗工装置２０を用いて、塗液供給口３０から液溜り部２３に塗液Ｃを供給しながら、基材２を液溜り部２３に通す。塗液供給口３０を介して液溜り部２３に供給される塗液Ｃの量は、基材排出口２５を介して液溜り部２３から基材２と伴に排出される塗液Ｃの量よりも多く、液溜り部２３における余剰の塗液Ｃは、塗液排出口３１を介して液溜り部２３から排出される。

＜設定条件＞
（実施例）
基材２として、厚み０．１ｍｍのＳＵＳ３０４材を用いた。

塗液Ｃとして、粘度ηが約１００Ｐａ・ｓの導電性ペーストを用いた。塗液Ｃの粘度ηは、回転式粘度計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｍａｒｓ４０、ＨＡＡＫＥ製）を用いて測定した。なお、粘度ηの測定条件は、ステージの直径２０ｍｍ、測定子の直径２０ｍｍ、角度１°、測定ギャップ０．０５ｍｍ、せん断速度１／秒、測定温度２５℃とした。

第９の実施形態に係る塗工装置２０（図１５参照）を用いた（ただし、第１ブロック２１だけでなく、第２ブロック２２にも塗液供給口３０を設けた）。具体的には、塗工装置２０は、卓上型塗工装置（ミニラボ、康井精機製）を用いた。第１ブロック２１及び第２ブロック２２は、ＳＵＳ３０４材で形成した。各ブロック２１，２２の長さ寸法Ｌ１を４０ｍｍ、幅寸法Ｌ２を５０ｍｍ、厚み寸法Ｌ３を１０ｍｍとした。各ブロック２１，２２の幅方向他方側（図１５における右側）、具体的には各ブロック２１，２２における幅方向他端（図１５における右端）から１０ｍｍ内側の位置に、直径２ｍｍの円形の塗液供給口３０を、１０ｍｍ間隔で搬送方向に並べて、計３個ずつ設けた。幅方向他方側の露出口２９に対向する幅方向一方側の第１側面部２６ａの厚み方向中央に、直径２ｍｍの円形の塗液排出口３１を、１０ｍｍ間隔で搬送方向に並べて、計３個ずつ設けた。

塗液供給ポンプ４１として、モーノポンプ（３ＨＭＣ０１０Ｆ、兵神装備製）を用いた。基材供給装置１０の巻出側トルク及び巻取側トルクは、いずれも６０Ｎ・ｍとした。

第１ブロック２１と第２ブロック２２との隙間寸法Ｈは、ＳＵＳ３０４製のシムを用いて、任意に設定した。塗工速度（搬送速度）は、任意に設定し、基材厚み方向が鉛直方向を向くように水平に搬送した。

塗膜Ｆの形成後、熱風乾燥炉（ＤＫＭ－４００、ヤマト科学製）を用いて、設定温度２００℃、ファン回転数５００ｒｐｍにて、３０分間乾燥し、乾燥膜を得た。

＜測定条件＞
塗膜Ｆの膜厚を、マイクロメータ（ミツトヨ製）を用いて測定した。膜厚は、塗膜Ｆ形成後における基材２の厚み寸法Ｔから、塗膜Ｆ形成前における基材２の厚み寸法ｔを差し引いた値とした（図５参照）。膜厚平均値は、膜厚を塗工方向（搬送方向）に５ｍｍ間隔で５点測定して、その測定値より算出した。膜厚バラツキは、５点の測定値より標準偏差３σを計算し、これを膜厚平均値で割った値（パーセント表示）とした。表面粗さは、ワンショット３Ｄ形状測定機（ＶＲ－３２００、Ｋｅｙｅｎｃｅ製）を用いて、算術平均粗さを測定した。図１９に示すように、基材２の上面における塗布領域（塗布部位）Ｐにおいて基材幅方向一方側の塗布端面(側面)２ｅを基準とした基材幅方向他方側の塗布端面２ｉの位置を、顕微鏡（ＶＨＸ－６０００、Ｋｅｙｅｎｃｅ製）により、塗工方向（搬送方向）に１０ｍｍ間隔で５点測定し、５点の最大値と最小値との差を塗布端面位置バラツキとした。

基材２の幅方向における弛み、及び液溜り部２３から露出口２９を介しての塗液Ｃの漏れを、目視にて確認した。

＜測定結果＞
（実施例１）
隙間寸法Ｈを０．２ｍｍ、塗工速度（搬送速度）を毎分０．２ｍとした。平均膜厚は７．６μｍ、膜厚バラツキは２８％、表面粗さは２．５μｍ、塗布端面位置バラツキは０．０５ｍｍであり、良好な結果が得られた。また、基材２の弛み及び塗液Ｃの漏れは、確認されなかった。

（実施例２）
隙間寸法Ｈを０．２ｍｍ、塗工速度（搬送速度）を毎分０．５ｍとした。平均膜厚は１４．８μｍ、膜厚バラツキは２９％、表面粗さは２．０μｍ、塗布端面位置バラツキは０．０５ｍｍであり、良好な結果が得られた。また、基材２の弛み及び塗液Ｃの漏れは、確認されなかった。

（実施例３）
隙間寸法Ｈを０．２ｍｍ、塗工速度（搬送速度）を毎分１ｍとした。平均膜厚は１７．９μｍ、膜厚バラツキは２９％、表面粗さは２．８μｍ、塗布端面位置バラツキは０．０５ｍｍであり、良好な結果が得られた。また、基材２の弛み及び塗液Ｃの漏れは、確認されなかった。

（比較例１）
ディップコータにて塗膜を形成した。塗工速度（搬送速度）を毎分０．１ｍとした。平均膜厚は３８μｍ、膜厚バラツキは３９％、表面粗さは３．１μｍ、塗布端面位置バラツキは０．３５ｍｍであった。塗布端面位置バラツキが実施例よりも特に悪化した。

（比較例２）
ロール転写にて塗膜を形成した。ギャップを０ｍｍ、塗工速度（搬送速度）を毎分１ｍとした。平均膜厚は７．２μｍ、膜厚バラツキは６５％、表面粗さは３．８μｍ、塗布端面位置バラツキは０．１ｍｍであった。膜厚バラツキ及び表面粗さが実施例よりも特に悪化した。

（比較例３）
第９の実施形態に係る塗工装置２０（図１５参照）の塗液排出口３１が無い場合において、隙間寸法Ｈを０．２ｍｍ、塗工速度（搬送速度）を毎分０．２ｍとした。平均膜厚は７．６μｍ、膜厚バラツキは２８％、表面粗さは２．５μｍ、塗布端面位置バラツキは０．３ｍｍであった。塗布端面位置バラツキが実施例よりも特に悪化した。また、塗液Ｃの露出口２９からの漏れが一部確認された。なお、比較例３に係る塗工装置は、本願発明者等が開発したものである。

本開示は、塗工装置及び塗工方法に適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

Ｘ 搬送方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 厚み方向
Ｃ 塗液
Ｆ 塗膜
１ 塗工システム
２ 基材
３ パンチ穴（連通部）
２０ 塗工装置
２１ 第１ブロック（一対のブロック）
２２ 第２ブロック（一対のブロック）
２３ 液溜り部（隙間）
２４ 基材導入口
２５ 基材排出口
２６ 側面部
２６ａ 第１側面部
２６ｂ 第２側面部
２９ 露出口
３０ 塗液供給口
３１ 塗液排出口
３２ 塗液供給路
３３ 塗液排出路

Claims (17)

1. 搬送されるシート状の基材の両面に対して塗液を塗布する塗工装置であって、
   前記基材の厚み方向に互いに対向する一対のブロックと、
   前記一対のブロック同士の隙間に前記塗液が溜まるように形成されるとともに、前記基材が通る液溜り部と、を備え、
   前記液溜り部は、
   前記基材の搬送方向における上流側に開口し、前記基材が導入される基材導入口と、
   前記搬送方向における下流側に開口し、前記基材が排出される基材排出口と、
   前記搬送方向に交差する幅方向の両側にそれぞれ位置する側面部と、を含み、
   前記一対のブロック及び前記側面部のうちの少なくともいずれかには、前記液溜り部に臨むとともに前記液溜り部に前記塗液を供給する塗液供給口が設けられており、
   前記一対のブロック及び前記側面部のうちの少なくともいずれかには、前記液溜り部に臨むとともに前記液溜り部から前記塗液を排出する塗液排出口が設けられており、
   前記塗液供給口と前記塗液排出口とは、前記幅方向において互いに間隔を空けて配置されている、塗工装置。
2. 請求項１に記載の塗工装置において、
   前記塗液供給口は、前記一対のブロックのうちの少なくとも一方のブロックに設けられている、塗工装置。
3. 請求項２に記載の塗工装置において、
   前記塗液排出口は、少なくとも前記一方のブロックに設けられている、塗工装置。
4. 請求項３に記載の塗工装置において、
   前記塗液排出口は、前記塗液供給口よりも前記幅方向の両外側にそれぞれ配置されている、塗工装置。
5. 請求項２から４のいずれか１つに記載の塗工装置において、
   前記塗液供給口は、前記一対のブロックのうちの両方のブロック各々に設けられている、塗工装置。
6. 請求項５に記載の塗工装置において、
   各前記塗液供給口は、前記液溜り部を介して前記厚み方向に互いに対向している、塗工装置。
7. 請求項３から６のいずれか１つに記載の塗工装置において、
   前記塗液排出口は、前記一対のブロックのうちの両方のブロック各々に設けられている、塗工装置。
8. 請求項７に記載の塗工装置において、
   各前記塗液排出口は、前記液溜り部を介して前記厚み方向に互いに対向している、塗工装置。
9. 請求項１から８のいずれか１つに記載の塗工装置において、
   前記幅方向における少なくとも片側の前記側面部には、前記基材導入口から前記基材排出口に亘って開口する露出口が設けられており、
   前記露出口からは、前記基材の前記幅方向における一部が前記液溜り部の外部に突出可能である、塗工装置。
10. 請求項９に記載の塗工装置において、
    前記露出口は、前記幅方向における両側の前記側面部にそれぞれ設けられており、
    前記塗液供給口及び前記塗液排出口は、前記一対のブロックのうちの少なくとも一方のブロックに設けられている、塗工装置。
11. 請求項９に記載の塗工装置において、
    前記露出口は、前記幅方向における片側の前記側面部にのみ設けられており、
    前記片側とは反対側の前記側面部は、閉塞しており、
    前記塗液供給口及び前記塗液排出口のうちの一方は、前記一対のブロックのうちの少なくとも一方のブロックに設けられており、
    前記塗液供給口及び前記塗液排出口のうちの他方は、前記閉塞した前記側面部に設けられている、塗工装置。
12. 請求項１１に記載の塗工装置を２つ備え、
    各前記塗工装置の前記塗液供給口は、前記一対のブロックのうちの少なくとも一方のブロックに設けられており、
    各前記塗工装置の前記塗液排出口は、前記閉塞した前記側面部に設けられており、
    各前記塗工装置は、前記幅方向において互いに間隔を空け且つ前記露出口が互いに対向するとともに前記塗液排出口が前記塗液供給口よりも前記幅方向の外側に位置するように配置されてなる、塗工システムの塗工装置。
13. 請求項２から１２のいずれか１つに記載の塗工装置において、
    前記一方のブロックの内部には、前記塗液供給口に連通する塗液供給路が設けられており、
    前記塗液供給路は、前記塗液供給口に向かうに従って前記幅方向において前記塗液排出口に近づくように傾斜している、塗工装置。
14. 請求項１から８のいずれか１つに記載の塗工装置において、
    前記幅方向における両側の前記側面部は、いずれも閉塞しており、
    前記塗液供給口は、前記幅方向における片側の前記閉塞した前記側面部に設けられており、
    前記塗液排出口は、前記幅方向における前記片側とは反対側の前記閉塞した前記側面部に設けられている、塗工装置。
15. 請求項１から１４のいずれか１つに記載の塗工装置において、
    前記基材は、前記厚み方向に前記塗液を連通させる連通部を含む、塗工装置。
16. 請求項１から１５のいずれか１つに記載の塗工装置を用いて、前記塗液供給口から前記液溜り部に前記塗液を供給しながら、前記基材を前記液溜り部に通す、塗工方法。
17. 請求項１６に記載の塗工方法において、
    前記塗液供給口を介して前記液溜り部に供給される前記塗液の量は、前記基材排出口を介して前記液溜り部から前記基材と伴に排出される前記塗液の量よりも多く、前記液溜り部における余剰の前記塗液は、前記塗液排出口を介して前記液溜り部から排出される、塗工方法。

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