JP3213983B2

JP3213983B2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP3213983B2
Application number: JP24879591A
Authority: JP
Inventors: 恵吾渡辺; 裕之中; 辰郎安田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 2001-10-02
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JPH0584459A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は均一安定薄膜塗布を実現
する塗布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種写真用フィルムや、磁気テープ、印
画紙等に代表される薄膜状フィルムへの塗料塗布には、
従来からグラビヤ塗布方式、リバース塗布方式、ダイ塗
布方式等数々の塗布方式が用いられ、それぞれ使用目的
に応じて使いわけがなされてきた。上記の塗布方法の
内、ストライプ塗布の場合、図５に示すダイ方式（フロ
ーティングダイ）が最も効率的である。図５において、
１はダイ本体、２は塗料溜り、３は流れ溝、４はノズ
ル、５はフィルム、６は支え部、７は計量溝、８はノズ
ル先端エッジ部である。ブロック状のダイ１内部に設け
られた塗料溜り２に、供給装置（図示せず）から塗料が
供給されると、流れ溝３を介してノズル４から塗料が外
へ吐出される。ノズル先端部４では、フィルム５が支え
部６に接触しながら一定速度で一定方向に走行してい
る。また、吐出塗料がエッジ部８で方向を９０℃変え、
計量溝７に蓄えられ、その塗料を走行フィルム５に転移
して、ストライプ塗布を完了する。ダイ方式は、他のグ
ラビア方式またはリバース方式と比較して、塗料計量時
のかきとり回収工程がなく、塗料品質の安定性に優れて
いる。また、塗工速度の高速化に伴う回転ロールの遠心
力増大効果によって、塗液が飛散し、フィルム等に再付
着するという事故がない。従って、高速塗工に対して最
も信頼性が高く合理的な手法として最近注目を集めるに
至っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の方法において次のような問題点があった。支え部６が
フィルム５とある一定面圧以上で接触しながら塗布する
という構成を取っているが、支え部６上のフィルム張力
が弱いと塗料が支え部６の上に乗り上げストライプ塗膜
の端部乱れが生じる。同時に、フィルムパタツキによる
エアー粒の巻き込みの危険性もある。そのため、上記課
題の対策として、フィルム張力を大きくする。今度は、
エッジ部８の微小なカケによる液圧減少によって、フィ
ルム５の落込みが生じ、塗膜ムラを引き起こす可能性が
ある。

【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、塗料の支え部６への乗り上げ現象、エアー巻き込み
現象、フィルム５が落ち込み現象に対しそれらの要因を
根絶する事によって塗膜ムラ等の不良のない均一安定な
ストライプ塗布を実現できる装置を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の第１の発明は、ブロック状ダイ本体と、前
記ダイ本体の一側面から突き出して設けられたブロック
状の上下ノズルと、前記上下ノズルの先端部に設けられ
た略一定曲率の曲面と、前記上ノズルまたは下ノズルの
どちらかもしくは両方の先端部に略均等に分割して設け
られた略矩形状断面を有する開口部と、フィルム走行方
向下流側の前記上ノズル先端部曲面上に略均等に分割し
て設けられた支え部および略一定深さの計量溝と、前記
ダイ本体の略中央部に設けられた塗料溜りと、前記溜り
と前記開口部とを流動的に導通する流れ溝と、前記上ノ
ズルが前記下ノズルに対し、フィルム側への突き出し量
を略３０μｍ以上５６０μｍ以下となる構成を有してい
る。

【０００６】また、本発明の第２の発明は、前記開口部
と前記計量溝とが作るエッジ部が略５０μｍ以下のシャ
ープエッジを有する構成を有している。

【０００７】

【作用】本発明の第１の発明によれば、上ノズルを下ノ
ズルに対して、約３０μｍ以上突き出すことによって、
支え部とフィルムとの張力を増大させて支え部への塗料
の乗り上げとフィルムのバタツキによるエアー粒巻き込
みを防止できる。更に、突き出し量約６０μｍ以上で
は、塗料が下ノズル側へ垂れてしまうことが判明した。
即ち、上ノズル突き出し量を適正化することで、エアー
粒の巻き込み等の塗膜不良や塗料垂れ等の事故のない安
定な塗布が実現できた。

【０００８】また、本発明の第２の発明によれば、エッ
ジ部を約５０μｍ以下のシャープエッジとする事によっ
て、減圧の減少を防止し、結果としてフィルム落ち込み
からの塗膜ムラ発生のない良好な塗膜を得ることができ
た。

【０００９】

【実施例】（実施例１）以下本発明の第１の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

【００１０】図１において、１１はフィルム、１２ａと
１２ｂはフィルム１１に塗料を供給する上下ノズル先端
部、１３は圧送供給される塗料、１４は支え部と呼ばれ
るノズル先端部でのフィルム接触部分、１５は圧送供給
された塗料が吐出するための開口部、１６はフィルムパ
タツキ等によって生じる隙間空間、Ｌは上下ノズルの相
対位置変化量である。

【００１１】以上のように構成された塗布装置におい
て、図１を用いて本実施例の動作を詳しく説明する。本
塗布装置においては、安定走行の観点からフィルム１１
の張力は約１００ｇ／ｃｍ以下とすることが要求されて
いる。しかし、上記張力では、支え部１４へのフィルム
１１への巻き付け力が十分とは言えず、フィルム１１の
シワやパタツキが偶発的に生じたとき、隙間空間１６が
できてしまう。その隙間空間に、従来、エアーが入り込
むことによる塗膜のエアー巻き込みや塗料が支え部に乗
り上げることによる塗膜端部の乱れと言った不良が発生
していた。一方、フィルム１１のシワやパタツキ量を実
測したところ、最大約３０μｍにも達することを判明し
た。以上の実験検討から、フィルムシワやパタツキ量を
相殺する手段として、上ノズル１２ａを下ノズル１２ｂ
に対し、相対的に突き出し、その突き出し量を約３０μ
ｍ以上とすることを決定した。ところが、相対突き出し
量が６０μｍ以上に達すると、今度は、塗料が下ノズル
１２ｂ側へ垂れ始め、下ノズル１２ｂを汚してしまう。
その下ノズル１２ｂの汚染塗料がある一定量に達したと
き、フィルム１１への再付着と言う事故が発生する。

【００１２】以上の観点から相対突き出し量には、突き
出し量３０μｍ以上６０μｍ以下の適正領域が存在し、
その領域に設定することによってエアー巻き込みや塗膜
端部の乱れのない安定な塗布を行えることを確認した。

【００１３】（実施例２）以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

【００１４】図２において、２１はフィルム、２２ａと
２２ｂはフィルム２１に塗料を供給する上下ノズル先端
部、２３は圧送供給される塗料、２４は支え部と呼ばれ
るノズル先端部のフィルム接触部分、２５は供給塗料吐
出用開口部、２６はストライプ膜を形成するための塗料
計量溝、２７は開口部２５と計量溝２６とが作るエッジ
部、Ｌは上下ノズルの相対位置変化量である。

【００１５】上記のように構成された塗布装置につい
て、以下その動作を説明する。実施例１で述べたよう
に、上下ノズル先端部の相対変化量Ｌを上ノズルを突き
出して、Ｌを３０μｍ〜６０μｍの構成としたとき、以
下に示す新たな問題点が生まれた。

【００１６】図２の計量溝２６の内部において、張力で
生じる上ノズル２２ａへのフィルム２１の押し付け圧力
と塗液圧で生じるフィルム２１の浮力上とのバランスに
よって、フィルム２１は計量溝２６のある安定な位置に
保つことができる。ところが、上ノズル２２ａをフィル
ム２１側へ突き出していくと、押し付け力に突き出し力
がフィルム２１に加わることになる。この時、エッジ部
２７での微小なカケ等による液圧の局部的減少と言った
液圧が必然的に減少してしまう部分では、上記の影響が
無視できなくなりフィルム２１が落ち込みへと発展して
しまう。そして、その結果は塗膜ムラの不良へとつなが
る。

【００１７】上記現象を回避するために、エッジ部２７
のシャープ度合のスペックを、理論解析により行なっ
た。この現象では、フィルム２１の運動方程式と塗液の
流れの運動方程式を同時に考慮する必要がある。それら
の方程式を組み込んだフィルム２１の浮上解析コードを
用い、エッジ部２７のカケ量をパラメータとし、計量溝
２６でのフィルム２１浮上量と液圧の変化を計算した。
結果を図３、図４に示す。図３に示す通り、エッジカケ
量２００μｍのときに、フィルム２１の浮上量及び液圧
に変化が現れ始める。また、図４に示す通り、カケ量
０．５ｍｍでは、フィルム２１が大きく落ち込み、液圧
の変動が激しくなることがわかる。なお、フィルムが落
ち込まない時の状態を仮想線示している。

【００１８】以上のことから、エッジ部２７のカケとフ
ィルム２１の落ち込みによる塗膜ムラの関係が理論的に
も解明され、エッジ部を２００μｍ以下としなければな
らないことが明らかになった。また、エッジ５０μｍと
１００μｍと２００μｍとで、実験検討を行なったとこ
ろ、エッジ１００μｍ・２００μｍで発生していた塗膜
ムラがエッジ５０μｍのときには全く生じなくなり均一
な塗膜を得ることに成功した。上記理論と実験の両面か
ら、量産時の安全性も考慮して、エッジ部５０μｍ以下
のシャープエッジを採用した。

【００１９】尚、第１の実施例において、フィルム１１
のパタツキ等の影響排除を相対突き出し量によって調整
したが、もし可能であれば、フィルム１１の張力を増加
させたり、上ノズル１２ａの曲率半径減少させることに
よって調整しても良い。

【００２０】

【発明の効果】本発明の第１の発明によれば、上ノズル
が下ノズルに対し、フィルム側への突き出し量を略３０
μｍ以上６０μｍ以下となる構成を備えることによっ
て、従来生じていた塗膜端部の乱れやエアー巻き込み等
の膜不良に対し、その要因を根絶し、良好なストライプ
状塗膜を安定に得ることができるようになった。

【００２１】また、本発明の第２の発明によれば、開口
部と計量溝とが作るエッジ部が略５０μｍ以下のシャー
プエッジとすることによって、フィルム落ち込みによる
塗膜ムラのない良好な塗膜を形成できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における塗布装置の断面
図

【図２】本発明の第２の実施例における塗布装置の斜視
図

【図３】フィルムの浮上量の解析結果を示す図

【図４】フィルムの浮上量の解析結果を示す図

【図５】従来の塗布装置の斜視図

【符号の説明】

１１フィルム１２ａ・１２ｂ上下ノズル先端部１３圧送供給される塗料１４支え部１５開口部１６隙間空間Ｌ上下ノズルの相対位置変化量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−169365（ＪＰ，Ａ) 特開平３−258369（ＪＰ，Ａ) 特開平２−4471（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/02 B05D 1/26 G03C 1/74 G03F 7/16 G11B 5/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ブロック状ダイ本体と、前記ダイ本体の
一側面から突き出して設けられたブロック状の上下ノズ
ルと、前記上下ノズルの先端部に設けられた略一定曲率
の曲面と、前記上ノズルまたは下ノズルのどちらかもし
くは両方の先端部に略均等に分割して設けられた略矩形
状断面を有する開口部と、フィルム走行方向下流側の前
記上ノズル先端部曲面上に略均等に分割して設けられた
支え部および略一定深さの計量溝と、前記ダイ本体の略
中央部に設けられた塗料溜りと、前記溜りと前記開口部
とを流動的に導通する流れ溝と、前記上ノズルが前記下
ノズルに対し、フィルム側への突き出し量を３０μｍ以
上６０μｍ以下となる構成を備えた塗布装置。
【請求項２】開口部と計量溝とが作るエッジ部が５０
μｍ以下のシャープエッジをもつ請求項１記載の塗布装
置。