JP2022185731A - 塗工装置及び塗工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基材の特定部位の幅方向端部における塗膜状態のバラツキを低減する塗工装置、及び塗工方法を提供する。【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、基材の厚み方向に対向する第１及び第２ブロック２１，２２と、第１及び第２ブロック同士の隙間に塗液が溜まるとともに基材が通る液溜り部２３と、を備える。液溜り部は、基材が導入される導入口と、基材が排出される排出口２５と、幅方向両側に位置する側面部２６と、を含む。側面部には、基材導入口から基材排出口に亘って開口する露出口２９が設けられる。露出口からは、基材の幅方向における一部が液溜り部の外部に突出可能である。幅方向における露出口近傍には、基材に塗布される塗液の幅方向外方への広がりを抑制する塗液抑制部５０が設けられる。塗液抑制部は、搬送方向において導入口から排出口に亘って設けられる。【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。

特開昭６４－７９６５号公報

ところで、基材の幅方向における特定部位の両面に塗膜を選択的に形成したい場合がある。この場合、基材の幅方向において、特定部位の両面に対して塗液を塗布する一方、特定部位以外の部位に対して塗液を塗布しないようにする必要がある。

しかし、上記特許文献１に係る塗工装置を用いて、基材の幅方向における特定部位の両面に選択的に塗膜を形成しようとした場合、基材の特定部位のみが浸漬槽に浸かるように、基材自体の向きや基材の搬送方向等を調整する必要があり、塗工工程の複雑化や塗工装置の大型化を招くという問題があった。

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、搬送される基材の幅方向における特定部位の両面に選択的に塗膜を形成するとともに、特定部位の幅方向端部における塗膜状態のバラツキを低減することにある。

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、上記幅方向における少なくとも片側の上記側面部には、上記基材導入口から上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、上記露出口からは、上記基材の上記幅方向における一部が上記液溜り部の外部に突出可能であり、上記幅方向における上記露出口近傍には、上記基材に塗布される上記塗液の上記幅方向外方への広がりを抑制する塗液抑制部が設けられており、上記塗液抑制部は、上記搬送方向において上記基材導入口側から上記基材排出口側に亘って設けられている。

本開示に係る塗工方法は、上記塗工装置を用いて、上記基材の上記幅方向における一部を上記露出口から上記液溜り部の外部に突出させながら、上記基材を上記液溜り部に通すことによって、上記基材の上記幅方向における特定部位の両面に対して上記塗液を塗布するとともに、上記塗液抑制部によって、上記幅方向における上記露出口近傍において、上記基材に塗布される上記塗液の上記幅方向外方への広がりを抑制する。

本開示によれば、搬送される基材の幅方向における特定部位の両面に選択的に塗膜を形成することができるとともに、特定部位の幅方向端部における塗膜状態のバラツキを低減することができる。

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側面図である。 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６の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１１は、第７の実施形態に係る塗工装置の側面図である。 図１２は、第７の実施形態に係る塗工装置の平面図である。 図１３は、第８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平面図である。 図１５は、第９の実施形態に係る塗工装置の側面図である。

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。なお、図１において、後述する表面処理部５１（塗液抑制部５０）の図示を省略している。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、図５において、後述する表面処理部５１（塗液抑制部５０）の図示を省略している。

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２１における液溜り部２３に臨む内面３５には、塗液供給口３０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。

図２～４に示すように、塗液供給口３０は、第１ブロック２１の幅方向中央部において、搬送方向に並んで複数個(例えば３個)配置されている。なお、塗液供給口３０は、１個でもよい。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。なお、塗液供給口３０の断面形状は、例えば搬送方向に延びる長穴でもよい。

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及び塗液供給管４２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。

塗液供給ポンプ４１は、例えば、スクリューポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ、モーノ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。

図示しないが、塗工装置２０は、塗液排出部を備えてもよい。塗液排出部は、塗工停止時において、液溜り部２３に溜められた塗液Ｃを取り除く。

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、略一致することが好ましい。液溜り部２３における余剰の塗液Ｃは、塗液排出部によって液溜り部２３から排出されてもよい。

塗液排出部は、塗液圧力調整機能を有してもよい。この場合、塗液排出部（塗液圧力調整機能）は、液溜り部２３における塗液Ｃの圧力の揺らぎを低減する。塗液排出部は、各ブロック２１，２２の液溜り部２３に臨む内面３５に設けられた塗液排出口を、バッファタンクやリーク弁等に連通することにより構成されてもよい。

塗液Ｃの排出については、塗液排出口を圧力損失が小さくなるような形状にして、液溜り部２３における塗液Ｃが自然に排出されるようにしてもよく、また、吸引装置によって積極的に吸引してもよい。

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。なお、基材２は、連通部を含まないフラット状でもよい。

図４に示すように、幅方向における露出口２９近傍には、塗液抑制部５０が設けられている。具体的には、塗液抑制部５０は、幅方向における両側（第１側面部２６ａ側及び第２側面部２６ｂ側）の露出口２９近傍に、それぞれ設けられている。図２，３に示すように、塗液抑制部５０は、搬送方向において、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って設けられている。塗液抑制部５０は、基材２に塗布される塗液Ｃの幅方向外方への広がりを抑制する。

ここで、「幅方向における露出口２９近傍」とは、幅方向において、露出口２９よりもやや内側から露出口２９よりもやや外側の領域Ｒをいう。「露出口２９よりもやや内側」とは、例えば、幅方向において、露出口２９（液溜り部２３の幅方向端部）よりも幅寸法Ｌ２の２０％内側の部分である。「露出口２９よりもやや外側」とは、例えば、幅方向において、露出口２９（液溜り部２３の幅方向端部）よりも幅寸法Ｌ２の２０％外側の部分である。

本実施形態では、塗液抑制部５０は、接触角変化部としての表面処理部５１で構成されている。図４に示すように、表面処理部５１は、第１ブロック２１及び第２ブロック２２（一対のブロック）における厚み方向内側のエッジ（角部）３６を含む部分に施されている。図２，３に示すように、表面処理部５１は、搬送方向において、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って設けられている。

図４に示すように、表面処理部５１は、内面部５１ａと、側面部５１ｂと、を含む。表面処理部５１の内面部５１ａは、各ブロック２１,２２の液溜り部２３に臨む内面３５におけるエッジ３６を含む幅方向両端部３５ａに、施されている。表面処理部５１の側面部５１ｂは、各ブロック２１,２２の幅方向外側の側面３７におけるエッジ３６を含む厚み方向内側端部３７ａに、施されている。

表面処理部５１は、塗液Ｃに対する接触角が、第１ブロック２１及び第２ブロック２２（一対のブロック）の液溜り部２３に臨む内面３５における表面処理部５１よりも幅方向内側部分３５ｂとは異なるように、構成されている。なお、接触角とは、静止液体の自由表面が固体壁面に接触しているときに、液面と固体壁面とのなす角をいう。

表面処理部５１は、親水処理が施された親水部で構成されてもよい。親水部は、例えば、塗液Ｃの溶媒がＮ－メチル－２－ピロリドン等の非水系の場合に、好適である。親水部の具体例として、ガラスコーティング等がある。親水処理を施した面と塗液Ｃとの接触角は、０°以上５０°以下であることが好ましく、０°以上３０°以下であることがより好ましい。

表面処理部５１は、撥水処理を施した撥水部で構成されてもよい。撥水部は、例えば、塗液Ｃの溶媒が水やイソプロピルアルコール等の水系の場合に、好適である。撥水部の具体例として、フッ素コーティングやセラミックコーティング等がある。撥水処理を施した面と塗液Ｃとの接触角は、１００°以上であることが好ましく、１２０°以上であることがより好ましい。

（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に供給されて、液溜り部２３に溜められる。塗液Ｃが液溜り部２３に溜められた状態で、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。

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。

基材２に塗布される塗液Ｃは、幅方向外方へ拡がろうとするが、搬送方向における基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って露出口２９近傍に設けられた塗液抑制部５０によって、幅方向外方への広がりを抑制される。

具体的には、塗液抑制部５０は、表面処理部５１で構成されている。表面処理部５１は、各ブロック２１，２２の厚み方向内側のエッジ３６を含む部分、すなわち露出口２９近傍に施されており、塗液Ｃに対する接触角が各ブロック２１，２２の内面３５における表面処理部５１よりも幅方向内側部分３５ｂとは異なる。基材２に塗布される塗液Ｃは、露出口２９近傍に施された表面処理部５１において接触角（表面張力）が調整されることよって、幅方向外方への広がりを抑制される。

（作用効果）
本実施形態によれば、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。

基材２に塗布される塗液Ｃは、幅方向外方へ拡がろうとするが、搬送方向における基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って露出口２９近傍に設けられた塗液抑制部５０によって、搬送方向全域において幅方向外方への広がりを抑制される。具体的には、基材２に塗布される塗液Ｃは、各ブロック２１，２２の厚み方向内側のエッジ３６を含む部分に施された表面処理部５１において接触角（表面張力）が調整されることによって、搬送方向全域において幅方向外方への広がりを抑制される。

これにより、基材２の特定部位Ｐの幅方向端部（特定部位Ｐと非特定部位Ｑとの境界部、図３参照）における塗膜状態のバラツキを低減することができる。

具体的には、基材２に塗布される塗液Ｃが、特定部位Ｐの幅方向端部（特定部位Ｐと非特定部位Ｑとの境界部、図３参照）において、特定部位Ｐ側から非特定部位Ｑ側にはみ出ることを、抑制することができる。これにより、最終的に基材２に形成される塗膜Ｆの塗膜幅バラツキを、低減することができる。また、基材２の特定部位Ｐの幅方向端部（特定部位Ｐと非特定部位Ｑとの境界部、図３参照）において、最終的に基材２に形成される塗膜Ｆの搬送方向における塗膜位置バラツキ（波打ち）を、低減することができる。

塗液Ｃの幅方向外方への広がりを抑制するために、表面処理部５１によって接触角（表面張力）を調整するだけでよいので、構成が簡単である。

表面処理部５１の内面部５１ａが、各ブロック２１，２２の液溜り部２３に臨む内面３５における幅方向両端部３５ａに施されているので、液溜り部２３における塗液Ｃが露出口２９に向かって幅方向外方へ広がることを、抑制することができる。また、表面処理部５１の側面部５１ｂが、各ブロック２１，２２の幅方向外側の側面３７における厚み方向内側端部３７ａに施されているので、露出口２９を介して液溜り部２３から漏出しようとする（特定部位Ｐ側から非特定部位Ｑ側にはみ出ようとする）塗液Ｃを、露出口２９に留めることができる。

表面処理部５１（塗液抑制部５０）が幅方向における両側（第１側面部２６ａ側及び第２側面部２６ｂ側）の露出口２９近傍にそれぞれ設けられている。これにより、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の外部に突出させた場合に、基材２の特定部位Ｐの幅方向両端部の両方（特定部位Ｐと２つの非特定部位Ｑとの境界部各々、図３参照）において、塗膜状態のバラツキを低減することができる。

＜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。

＜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。

＜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、塗液抑制部５０は、絞り部５２で構成されている。絞り部５２は、液溜り部２３の幅方向における露出口２９近傍、すなわち幅方向両端部２３ａに設けられている。絞り部５２は、搬送方向において、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って設けられている。

絞り部５２は、第１ブロック２１と第２ブロック２２との（一対のブロック同士の）隙間寸法Ｈが、液溜り部２３における絞り部５２よりも幅方向内側部分２３ｂに比較して狭くなるように構成されている。具体的には、絞り部５２（幅方向両端部２３ａ）における隙間寸法Ｈ２は、絞り部５２よりも幅方向内側部分２３ｂにおける隙間寸法Ｈ１よりも、狭い。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、基材２に塗布される塗液Ｃは、液溜り部２３における露出口２９近傍に設けられた絞り部５２での圧力損失によって、幅方向外方への広がりを抑制される。

＜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、絞り部５２は、第１ブロック２１と第２ブロック２２との（一対のブロック同士の）隙間寸法Ｈ２が、幅方向において内側から露出口２９側に（幅方向内側から幅方向外側に）向かうに従って狭くなるように、テーパ状に構成されている。

絞り部５２と、各ブロック２１，２２の液溜り部２３に臨む内面３５とのなす角度αは、０°よりも大きく９０°よりも小さい。なす角度αは、塗液Ｃの幅方向外方への広がり抑制の観点から、大きい方が好ましく、例えば、４５°以上８５°以下であることがより好ましい。その他の構成は、第４の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、絞り部５２のなす角度αを微調整することによって、塗液Ｃの幅方向外方への拡がり抑制の程度（度合）を、微調整することができる。

＜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１０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、塗液抑制部５０は、溝部５３で構成されている。溝部５３は、第１ブロック２１及び第２ブロック２２（一対のブロック）の液溜り部２３に臨む内面３５の露出口２９近傍、すなわち幅方向両端部３５ａに設けられている。溝部５３は、搬送方向において、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って延びている。溝部５３は、塗液Ｃを毛細管現象によって液溜り部２３から吸い出すように構成されている。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、基材２に塗布される塗液Ｃは、露出口２９近傍に設けられた溝部５３の毛細管現象によって、液溜り部２３から吸い出される。これにより、基材２に塗布される塗液Ｃは、幅方向外方への広がりを抑制される。

＜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１１，１２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、塗液抑制部５０は、塗液吸引部５４で構成されている。塗液吸引部５４は、液溜り部２３における塗液Ｃを吸引するものである。塗液吸引部５４は、塗液吸引口５４ａと、塗液吸引路５４ｂと、塗液吸引管５４ｃと、塗液吸引装置としての塗液吸引ポンプ５４ｄと、を含む。塗液吸引口５４ａは、第１ブロック２１及び第２ブロック２２（一対のブロック）の液溜り部２３に臨む内面３５における露出口２９近傍、すなわち幅方向両端部３５ａに設けられている。塗液吸引口５４ａは、液溜り部２３に臨む。

塗液吸引路５４ｂは、各ブロック２１，２２の内部を、厚み方向に延びている。塗液吸引路５４ｂは、その上流側で塗液吸引口５４ａに連通している。塗液吸引路５４ｂの下流側には、塗液吸引管５４ｃが接続している。塗液吸引管５４ｃの下流側には、塗液吸引ポンプ５４ｄが接続している。

塗液吸引ポンプ５４ｄは、液溜り部２３（各ブロック２１，２２）の外部に設けられている。塗液吸引ポンプ５４ｄは、塗液吸引口５４ａ、塗液吸引路５４ｂ及び塗液吸引管５４ｃを介して、液溜り部２３から塗液Ｃを吸引する。塗液吸引ポンプ５４ｄとして、例えば、ダイヤフラムポンプ、シリンダポンプ又はモーノポンプ等が適用され得る。塗液吸引ポンプ５４ｄを塗液供給ポンプ４１（図１参照）に接続又は統合して、塗液Ｃを循環させてもよい。

詳細には、塗液吸引部５４は、複数の塗液吸引口５４ａ（塗液吸引路５４ｂ）を含む。複数の塗液吸引口５４ａは、搬送方向に沿って、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って配列されている。塗液吸引口５４ａの断面形状は、例えば円形や楕円形等である。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、基材２に塗布される塗液Ｃは、露出口２９近傍に設けられた塗液吸引口５４ａを介して塗液吸引ポンプ５４ｄによって、液溜り部２３から吸引される。これにより、基材２に塗布される塗液Ｃは、幅方向外方への広がりを抑制される。

複数の塗液吸引口５４ａを搬送方向に沿って配列することによって、塗液吸引部５４（塗液抑制部５０）を、簡単に、搬送方向における基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘るように設けることができる。

＜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１３，１４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、塗液抑制部５０は、ガス吹付部としてのエアバンパー５５で構成されている。エアバンパー５５は、露出口２９（各ブロック２１，２２）よりもやや幅方向外側に設けられている。エアバンパー５５は、搬送方向において、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って設けられている。具体的には、エアバンパー５５のガス通路５５ａは、搬送方向において、基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って延びている。

エアバンパー５５は、幅方向外側から露出口２９に対してガスを吹き付けるように構成されている。具体的には、エアバンパー５５は、露出口２９から液溜り部２３の外部に突出した基材２に対して、ガスを吹き付ける。エアバンパー５５で吹き付けるガスは、例えば空気、窒素又はアルゴン等である。

エアバンパー５５によるガスの吹付方向と側面部２６（厚み方向）とのなす角度βは、０°以上４５°以下であることが好ましく、０°以上３０°以下であることがより好ましい。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、エアバンパー５５によって、幅方向外側から露出口２９に対して、ガスを吹き付ける。具体的には、エアバンパー５５によって、露出口２９から液溜り部２３の外部に突出した基材２に対して、ガスを吹き付ける。これにより、露出口２９よりも幅方向外側（液溜り部２３の外部）における塗液Ｃの圧力が、露出口２９よりも幅方向内側（液溜り部２３の内部）における塗液Ｃの圧力に比較して、大きくなる。

基材２に塗布される塗液Ｃは、幅方向外方へ拡がろうとするが、露出口２９よりも幅方向外側に設けられたエアバンパー５５による露出口２９に対するガスの吹き付けによって、幅方向外方への広がりを抑制される。

＜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。

塗液抑制部５０としての表面処理部５１は、幅方向他方側（第２側面部２６ｂ側、幅方向における片側）の露出口２９近傍に設けられている。その他の構成は、第２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。

＜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１の実施形態（特に図４参照）について、表面処理部５１は、内面部５１ａ及び側面部５１ｂのうちのいずれか一方を含めばよい。換言すると、表面処理部５１は、第１ブロック２１及び第２ブロック２２（一対のブロック）における厚み方向内側のエッジ３６を、少なくとも含めばよい。

第１の実施形態（特に図４参照）について、塗液抑制部５０は、接触角変化部として、例えば、その表面性状（表面粗さ）が、各ブロック２１，２２の液溜り部２３に臨む内面３５における幅方向内側部分３５ｂの表面性状（表面粗さ）とは異なるように、構成されてもよい。

第２の実施形態（図６参照）では、表面処理部５１（塗液抑制部５０）は、幅方向における両側（第１側面部２６ａ側及び第２側面部２６ｂ側）の露出口２９近傍にそれぞれ設けられているが、これに限定されない。表面処理部５１（塗液抑制部５０）は、幅方向における第２側面部２６ｂ側（基材２が突出している側）の露出口２９近傍にのみ設けられてもよい。すなわち、表面処理部５１（塗液抑制部５０）は、第１側面部２６ａ側（基材２が突出していない側）の露出口２９近傍には、設けられなくてもよい。

第７の実施形態（特に図１２参照）では、複数の塗液吸引口５４ａが搬送方向に沿って配列されるが、これに限定されない。塗液吸引口５４ａは、搬送方向における基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って延びる長穴（スリット）で構成されてもよい。

第８の実施形態（特に図１４参照）について、ガス吹付部５５は、複数のノズルが、露出口２９よりも幅方向外側において搬送方向に沿って基材導入口２４側（上流側）から基材排出口２５側（下流側）に亘って配列されるように、構成されてもよい。

第９の実施形態について（図１５参照）、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、鉛直方向上側の露出口２９（第２側面部２６ｂ）側へ広がりにくくなる。

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。

基材２の両面のうちの片面においてのみ、上記効果を得たい場合、第１～３の実施形態（図１～７参照）、第６の実施形態（図１０参照）、第７の実施形態（図１１，１２参照）、第８の実施形態（図１３，１４参照）及び第９の実施形態（図１５参照）について、塗液抑制部５０（表面処理部５１、溝部５３、塗液吸引部５４、ガス吹付部５５）は、基材２の厚み方向における片側にのみ、設けられればよい。

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、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の外部に突出させながら、基材２を液溜り部２３に通すことによって、基材２の幅方向における特定部位Ｐの両面に対して塗液Ｃを塗布するとともに、塗液抑制部５０によって、露出口２９近傍において、基材２に塗布される塗液Ｃの幅方向外方への広がりを抑制する。

＜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。

任意の塗液抑制部５０を有する上記実施形態に係る塗工装置２０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。幅方向における露出口２９近傍、具体的には各ブロック２１，２２の幅方向端から５ｍｍ内側又は外側の位置に、任意の塗液抑制部５０を設けた。

基材２の幅方向端から５ｍｍ内側に至る部分のみを、液溜り部２３に通した。

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。塗工速度（搬送速度）を毎分０．３ｍとし、基材厚み方向が鉛直方向を向くように水平に搬送した。

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。

（比較例）
塗液抑制部５０を有さない塗工装置２０を用いた。その他の条件は、実施例と同様である。

＜測定条件＞
基材２に形成された塗膜Ｆの塗膜幅（５ｍｍ＋α）を、光学顕微鏡（ＶＨＸ－７０００、キーエンス製）を用いて測定した。

平均塗膜幅は、塗膜幅を塗工方向（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。塗膜幅バラツキは、５点の測定値より標準偏差３σを計算し、これを平均塗膜幅で割った値（パーセント表示）とした。

＜測定結果＞
（実施例１）
第１の実施形態に係る塗工装置（図１～４参照）を用いた。各ブロック２１，２２の厚み方向内側のエッジ３６を含む部分に、表面処理部（フッ素コーティング）５１を施した。詳細には、表面処理部５１の内面部５１ａを、各ブロック２１，２２の液溜り部２３に臨む内面３５におけるエッジ３６から幅方向内側５ｍｍに至る部分に施した。表面処理部５１の側面部５１ｂを、各ブロック２１，２２の幅方向外側の側面３７におけるエッジ３６から厚み方向外側５ｍｍに至る部分に施した。隙間寸法Ｈを０．２ｍｍとした。平均塗膜幅は５．５ｍｍ、塗膜幅バラツキは１０％であり、良好な結果が得られた。

（実施例２）
第４の実施形態に係る塗工装置（図８参照）を用いた。液溜り部２３における露出口２９から幅方向内側５ｍｍに至る部分に、絞り部５２を設けた。詳細には、絞り部５２における隙間寸法Ｈ２を、０．１ｍｍとした。液溜り部２３における絞り部５２よりも幅方向内側部分２３ｂの隙間寸法Ｈ１を、０．２ｍｍとした。平均塗膜幅は５．４ｍｍ、塗膜幅バラツキは８％であり、良好な結果が得られた。

（実施例３）
第６の実施形態に係る塗工装置（図１０参照）を用いた。各ブロック２１，２２の液溜り部２３に臨む内面３５における露出口２９から幅方向内側５ｍｍの位置に、溝幅１ｍｍの溝部５３を設けた。隙間寸法Ｈを０．２ｍｍとした。平均塗膜幅は５．５ｍｍ、塗膜幅バラツキは１０％であり良好な結果が得られた。

（実施例４）
第７の実施形態に係る塗工装置（図１１，１２参照）を用いた。各ブロック２１，２２の液溜り部２３に臨む内面３５における露出口２９から幅方向内側５ｍｍの位置に、直径１ｍｍの塗液吸引口５４ａを設けた。塗液吸引ポンプ５４ｄとして、モーノポンプ（３ＨＭＣ０１０Ｆ、兵神装備製）を用いた。隙間寸法Ｈを０．２ｍｍとした。平均塗膜幅は５．６ｍｍ、塗膜幅バラツキは１１％であり、良好な結果が得られた。

（実施例５）
第８の実施形態に係る塗工装置（図１３，１４参照）を用いた。露出口２９（各ブロック２１，２２）よりも幅方向外側５ｍｍの位置に、エアバンパー５５を設けた。１Ｌ／ｍｉｎの流量の空気を、幅方向外側から露出口２９に対して吹き付けた。隙間寸法Ｈを０．２ｍｍとした。平均塗膜幅は５．４ｍｍ、塗膜幅バラツキは８％であり、良好な結果が得られた。

（比較例）
塗液抑制部５０を有さない塗工装置を用いた。その他の構成は実施例１と同様である。隙間寸法Ｈを０．２ｍｍとした。平均塗膜幅は６．２ｍｍ、塗膜幅バラツキは２６％であった。

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
Ｐ 特定部位
Ｑ 非特定部位
Ｒ 領域
Ｈ 隙間寸法
Ｈ１ 隙間寸法
Ｈ２ 隙間寸法
Ｃ 塗液
Ｆ 塗膜
１ 塗工システム
２ 基材
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）
２３ｂ 幅方向内側部分
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
３５ 内面
３５ｂ 幅方向内側部分
３６ エッジ
３７ 側面
５０ 塗液抑制部
５１ 表面処理部（接触角変化部）
５２ 絞り部
５３ 溝部
５４ 塗液吸引部
５４ａ 塗液吸引口
５４ｄ 塗液吸引ポンプ（塗液吸引装置）
５５ エアバンパー（ガス吹付部）

Claims (11)

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り、
   前記幅方向における前記露出口近傍には、前記基材に塗布される前記塗液の前記幅方向外方への広がりを抑制する塗液抑制部が設けられており、
   前記塗液抑制部は、前記搬送方向において前記基材導入口側から前記基材排出口側に亘って設けられている、塗工装置。
2. 請求項１に記載の塗工装置において、
   前記塗液抑制部は、前記一対のブロックにおける前記厚み方向内側のエッジを少なくとも含む部分に設けられた接触角変化部で構成されており、
   前記接触角変化部は、前記塗液に対する接触角が、前記一対のブロックの前記液溜り部に臨む内面における前記接触角変化部よりも前記幅方向内側の部分とは異なるように、構成されている、塗工装置。
3. 請求項１に記載の塗工装置において、
   前記塗液抑制部は、前記液溜り部における前記露出口近傍に設けられた絞り部で構成されており、
   前記絞り部は、前記一対のブロック同士の隙間寸法が、前記液溜り部における前記絞り部よりも前記幅方向内側の部分に比較して狭くなるように、構成されている、塗工装置。
4. 請求項３に記載の塗工装置において、
   前記絞り部は、前記一対のブロック同士の隙間寸法が、前記幅方向において内側から前記露出口側に向かうに従って狭くなるように、テーパ状に構成されている、塗工装置。
5. 請求項１に記載の塗工装置において、
   前記塗液抑制部は、前記一対のブロックの前記液溜り部に臨む内面における前記露出口近傍に設けられた溝部で構成されており、
   前記溝部は、前記搬送方向に延びるとともに、前記塗液を毛細管現象によって前記液溜り部から吸い出すように構成されている、塗工装置。
6. 請求項１に記載の塗工装置において、
   前記塗液抑制部は、前記液溜り部における前記塗液を吸引する塗液吸引部で構成されており、
   前記塗液吸引部は、
   前記一対のブロックの前記液溜り部に臨む内面における前記露出口近傍に設けられた塗液吸引口と、
   前記液溜り部の外部に設けられ、前記塗液吸引口を介して前記液溜り部から前記塗液を吸引する塗液吸引装置と、を含む、塗工装置。
7. 請求項６に記載の塗工装置において、
   複数の前記塗液吸引口が、前記搬送方向に沿って配列されている、塗工装置。
8. 請求項１に記載の塗工装置において、
   前記塗液抑制部は、前記露出口よりも前記幅方向外側に設けられたガス吹付部で構成されており、
   前記ガス吹付部は、前記幅方向外側から前記露出口に対してガスを吹き付けるように構成されている、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、
   前記塗液抑制部は、前記幅方向における両側の前記露出口近傍にそれぞれ設けられている、塗工装置。
10. 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、
    前記塗液抑制部は、前記幅方向における前記片側の前記露出口近傍に設けられている、塗工装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１つに記載の塗工装置を用いて、前記基材の前記幅方向における一部を前記露出口から前記液溜り部の外部に突出させながら、前記基材を前記液溜り部に通すことによって、前記基材の前記幅方向における特定部位の両面に対して前記塗液を塗布するとともに、前記塗液抑制部によって、前記幅方向における前記露出口近傍において、前記基材に塗布される前記塗液の前記幅方向外方への広がりを抑制する、塗工方法。

Images