JP6007673B2 - ダイヘッド - Google Patents

Description

本発明は、被塗布物に塗布液を供給するためのダイヘッドに関する。

従来から、大型液晶テレビ等のエレクトロニクス分野において、ウェット式精密塗布方式として、ダイコート方式が広く用いられている。ダイコート方式とは、ダイヘッドから塗布液を吐出させながら、被塗布物およびダイヘッドのうちいずれか一方を他方に対して相対的に移動させることにより、被塗布物に塗布液を供給してコーティングするシステムである。ダイヘッドの構成について具体的に説明すると、一対の板状部材の間に塗布液の流路を形成し、ポンプ等の送液装置を用いてこの流路に塗布液を送り込むことにより、一対の板状部材の先端部の間に形成されたスリットから塗布液が吐出され、塗布液が被塗布物に面形成されて転移される。

一対の板状部材の間に塗布液の流路を形成する方法としては、一対の板状部材のうち一方の板状部材に予め段差部を設ける方法や、一対の板状部材の間に金属やプラスチックから形成される薄いシムを挟み込む方法がある。一対の板状部材の間に挟み込まれるシムとしては、例えば特許文献１乃至３に開示されるものが知られている。

特許第３９６５３１２号 特開２００７−３１３４１７号公報 特開２００７−２７５７７９号公報

しかしながら、従来のダイヘッドの構成では、板状部材の長手方向における両端部近傍において、ダイヘッドから塗布液が出にくいという問題があった。とりわけ、これまで使用していた塗布液とは異なる性質の塗布液を用いて被塗布物への塗布を行うときや、稀ではあるがダイヘッド自体に何らかの変形が生じたときには、ダイヘッドの両端部近傍から塗布液が出にくくなることが多い。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、長手方向における端部から塗布液が出にくくなることを防止することができるダイヘッドを提供することを目的とする。

本発明のダイヘッドは、被塗布物に塗布液を供給するためのダイヘッドであって、一対の本体ブロックであって、少なくとも一方の本体ブロックには塗布液が通過する流路が設けられ、一対の本体ブロックの先端部の間に形成されたスリットから塗布液が吐出されるようになっている一対の本体ブロックと、前記一対の本体ブロックの間に介設された中間部材と、前記一対の本体ブロックの長手方向における両端部において前記中間部材に重ね合わせられるよう設けられた追加部材と、を備えている。

このようなダイヘッドによれば、一対の本体ブロックの長手方向における両端部において中間部材に重ね合わせられるよう追加部材が設けられているため、このような追加部材が設けられていない場合と比較して、各本体ブロックの長手方向の両端部近傍における吐出口の幅の大きさを確実に確保することができるため、ダイヘッドの長手方向における両端部から塗布液が出にくくなることを防止することができる。

本発明の他のダイヘッドは、被塗布物に塗布液を供給するためのダイヘッドであって、一対の本体ブロックであって、少なくとも一方の本体ブロックには塗布液が通過する流路を形成するための段差部が設けられ、一対の本体ブロックの先端部の間に形成されたスリットから塗布液が吐出されるようになっている一対の本体ブロックと、前記一対の本体ブロックの長手方向における両端部において前記一対の本体ブロックの間に介設されるよう設けられた追加部材と、を備えている。

このようなダイヘッドによれば、一対の本体ブロックの長手方向における両端部において追加部材が一対の本体ブロックの間に介設されているため、このような追加部材が設けられていない場合と比較して、各本体ブロックの長手方向の両端部近傍における吐出口の幅の大きさを確実に確保することができるため、ダイヘッドの長手方向における両端部から塗布液が出にくくなることを防止することができる。

本発明のダイヘッドにおいては、前記追加部材は、前記一対の本体ブロックにおける塗布液が吐出される吐出口に最も近い側の端部の厚さが最も大きく、前記吐出口から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するようになっていてもよい。

この際に、前記追加部材は、前記吐出口から最も遠い側の端部の厚さが、０μｍよりも大きく１０μｍ以下となっていてもよい。

また、前記追加部材は、前記吐出口に最も近い側の端部の厚さを、前記吐出口から最も遠い側の端部の厚さで割った値が１０以上となるような形状となっていてもよい。

また、前記追加部材は、その断面が略三角形状となっており、最も小さな角度の頂点における角度は３°以下となっていてもよい。

また、前記一対の本体ブロックおよび前記追加部材はそれぞれ金属製であってもよい。

本発明のダイヘッドによれば、長手方向における端部から塗布液が出にくくなることを防止することができる。

本発明の実施の形態によるダイヘッドの構成を示す斜視図であって、一対の本体ブロックが分離されているときの状態を示す図である。 本発明の実施の形態によるダイヘッドの構成を示す斜視図であって、一対の本体ブロックが締結ボルトにより締結されたときの状態を示す図である。 図１および図２に示すダイヘッドの各構成要素を示す図である。 図１および図２に示すダイヘッドの縦断面図である。 図１および図２に示すダイヘッドにおける追加部材の構成の詳細を示す斜視図である。 図１および図２に示すダイヘッドにおける追加部材の他の構成の詳細を示す斜視図である。 本発明の実施の形態によるダイヘッドの他の構成を示す斜視図である。 変形例に係るダイヘッドの構成を示す斜視図である。 図７に示すダイヘッドの縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図５は、本実施の形態によるダイヘッドを示す図である。このうち、図１は、本実施の形態によるダイヘッドの構成を示す斜視図であって、一対の本体ブロックが分離されているときの状態を示す図である。また、図２は、本実施の形態によるダイヘッドの構成を示す斜視図であって、一対の本体ブロックがボルトにより締結されたときの状態を示す図である。また、図３は、図１および図２に示すダイヘッドの各構成要素を示す図であり、図４は、図１および図２に示すダイヘッドの縦断面図であり、図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ、図１および図２に示すダイヘッドにおける追加部材の構成の詳細を示す斜視図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態によるダイヘッド１０は、一対の剛性の本体ブロック１２、１４と、一対の本体ブロック１２、１４の間に介設された中間部材１６とを備えている。ここで、一対の本体ブロック１２、１４のうち第１の本体ブロック１２には、塗布液の流路（マニホールド）１８が設けられている。また、図４に示すように、第１の本体ブロック１２において、塗布液の流路１８には供給流路１９が接続されており、この供給流路１９を介してダイヘッド１０の外部から流路１８に塗布液が供給されるようになっている。また、中間部材１６は、例えば金属やプラスチックからなる薄いシムから形成されており、このような中間部材１６により、一対の本体ブロック１２、１４の間の隙間から塗布液が下方に漏れ出ることを防止するようになっている。一対の本体ブロック１２、１４および中間部材１６の各構成要素の形状を、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）にそれぞれ示す。

また、図１に示すように、各本体ブロック１２、１４および中間部材１６にはそれぞれボルト穴２２が設けられており、これらのボルト穴２２には締結ボルト２４が挿入可能となっている。そして、図２に示すように、一対の本体ブロック１２、１４および中間部材１６を重ね合わせて締結ボルト２４により一体的に締結したときに、供給流路１９を介して流路１８に送られた塗布液は、第１の本体ブロック１２の先端部（上端部）と第２の本体ブロック１４の先端部（上端部）との間に形成されたスリット２０（図４参照）を介して吐出口２１から上方に吐出されるようになる。

また、本実施の形態では、一対の本体ブロック１２、１４の長手方向（図１および図２における奥行き方向、図３における左右方向）における両端部において、追加部材３０が中間部材１６に重ね合わせられるよう設けられている。なお、図３（ｄ）は、中間部材１６に追加部材３０を重ね合わせたときの状態を示す図である。図３（ｃ）（ｄ）に示すように、追加部材３０にも、締結ボルト２４が挿入されるボルト穴２２が設けられている。このような追加部材３０の構成の詳細について図５Ａに示す斜視図を用いて説明する。

図５Ａに示すように、追加部材３０は、その断面が略三角形状となっており、一対の本体ブロック１２、１４における塗布液が吐出される吐出口２１に最も近い側の端部３０ａの厚さが最も大きく、吐出口２１から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するようになっている。ここで、追加部材３０における吐出口２１から最も近い側の端部３０ａの厚さｍは、例えば１００μｍとなっている。一方、追加部材３０における吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さｎは、０μｍよりも大きく１０μｍ以下とすることが好ましい。なお、追加部材３０における端部３０ｂの厚さｎは０μｍにできるだけ近いことが望ましいが、実際には追加部材３０の加工精度の限界により、追加部材３０における端部３０ｂの厚さｎは最小でも例えば５μｍ程度となる。ここで、追加部材３０における端部３０ａの厚さｍと端部３０ｂの厚さｎとの関係としては、吐出口２１に最も近い側の端部３０ａの厚さｍを、吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さｎで割った値が１０以上となるようにすることが好ましい。また、追加部材３０において、最も小さな角度の頂点３０ｐにおける角度αは３°以下となっていることが好ましい。

本実施の形態では、ダイヘッド１０における一対の本体ブロック１２、１４、および追加部材３０はそれぞれステンレス等の金属製となっている。このことにより、追加部材３０を中間部材１６に重ね合わせた後、図２に示すように一対の本体ブロック１２、１４および中間部材１６を重ね合わせて締結ボルト２４により一体的に締結したときに、第１の本体ブロック１２の金属が追加部材３０の金属になじみ、液漏れが生じない程度に第１の本体ブロック１２と中間部材１６との間の隙間を埋めるようになる。

なお、本実施の形態のダイヘッドでは、追加部材として、図５Ａ等に示すような、断面が略三角形状となっている追加部材３０を用いる代わりに、板状の追加部材３２を用いてもよい。追加部材として板状の追加部材３２を用いた場合のダイヘッド１０ａの斜視図を図６に示す。

図６に示すようなダイヘッド１０ａでは、前述したように追加部材３２が板状のものとなっているため、この追加部材３２における吐出口２１から最も遠い側の端部３２ａの近傍において、第１の本体ブロック１２と中間部材１６との間に隙間ができてしまう。このため、このような追加部材３２の端部３２ａの近傍における第１の本体ブロック１２と中間部材１６との間の隙間から、塗布液が外部に漏れ出てしまうおそれがある。すなわち、図６における点線Ｒで示す領域において塗布液がダイヘッド１０ａの外部に漏れ出てしまうおそれがある。これに対し、図５Ａに示すような断面が略三角形状となっている追加部材３０を用いた場合には、当該追加部材３０における吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さは非常に小さくなっているため、追加部材３０の端部３０ｂの近傍において、第１の本体ブロック１２と中間部材１６との間に隙間ができにくくなり、塗布液がダイヘッド１０の外部に漏れ出ることを防止することができる。

以上のように本実施の形態のダイヘッド１０によれば、一対の本体ブロック１２、１４の長手方向における両端部において中間部材１６に重ね合わせられるよう追加部材３０が設けられているため、このような追加部材３０が設けられていない場合と比較して、各本体ブロック１２、１４の長手方向の両端部近傍における吐出口２１の幅の大きさを確実に確保することができ、このことにより、ダイヘッド１０の長手方向における両端部から塗布液が出にくくなることを防止することができる。

また、本実施の形態のダイヘッド１０においては、追加部材３０は、一対の本体ブロック１２、１４における塗布液が吐出される吐出口２１に最も近い側の端部３０ａの厚さが最も大きく、吐出口２１から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するようになっている。このことにより、追加部材として図６に示すような板状の追加部材３２を用いた場合と比較して、追加部材３０における吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの近傍において、第１の本体ブロック１２と中間部材１６との間に隙間ができにくくなるため、塗布液がダイヘッド１０の外部に漏れ出ることを防止することができる。

また、本実施の形態のダイヘッド１０においては、追加部材３０は、吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さが、０μｍよりも大きく１０μｍ以下となっていることが好ましい。また、追加部材３０は、吐出口２１に最も近い側の端部３０ａの厚さを、吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さで割った値が１０以上となるような形状となっていることが好ましい。また、追加部材３０は、その断面が略三角形状となっており、最も小さな角度の頂点３０ｐにおける角度αは３°以下となっていることが好ましい。追加部材３０がこれらの条件の少なくとも一つを満たすような構成となっている場合には、追加部材３０における吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの近傍において、第１の本体ブロック１２と中間部材１６との間に隙間がより一層できにくくなるため、塗布液がダイヘッド１０の外部に漏れ出ることをより確実に防止することができる。

実際に、吐出口２１から最も近い側の端部３０ａの厚さが１００μｍであり、吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さが１０μｍであるような略三角形形状の追加部材３０を中間部材１６に重ね合わせたときに、室温２５℃の水、およびアルコール液（ＩＰＡ）を塗布液として用いて実験を行ったが、塗布液がダイヘッド１０の両端部から外部に漏れ出ることはなかった。一方、吐出口２１から最も近い側の端部３０ａの厚さが１００μｍであり、吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さが１５μｍであるような略三角形形状の追加部材３０を中間部材１６に重ね合わせたときに、室温２５℃の水、およびアルコール液（イソプロピルアルコール）を塗布液として用いて実験すると、塗布液がダイヘッド１０の両端部から外部に漏れ出てしまった。このような実験結果により、追加部材３０は、吐出口２１から最も遠い側の端部３０ｂの厚さが、０μｍよりも大きく１０μｍ以下となっていることが好ましいことがわかる。

なお、追加部材３０の形状は、図５Ａに示すような、その断面が略三角形形状となっているものに限定されることはない。追加部材３０として、吐出口２１に最も近い側の端部３０ａの厚さが最も大きく、吐出口２１から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するものであれば、その断面が略三角形形状となっているもの以外のものを用いてもよい。例えば、追加部材として、図５Ｂに示すような、略三角形形状における長辺に対応する部分が凹状に湾曲するような断面の追加部材３０ｃを用いてもよい。

また、本実施の形態のダイヘッド１０においては、一対の本体ブロック１２、１４および追加部材３０はそれぞれ金属製となっている。このことにより、一対の本体ブロック１２、１４および中間部材１６を重ね合わせて締結ボルト２４により一体的に締結したときに、第１の本体ブロック１２の金属が追加部材３０の金属になじみ、液漏れが生じない程度に第１の本体ブロック１２と中間部材１６との間の隙間を埋めるようになる。

なお、本実施の形態におけるダイヘッドは、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。

図７および図８に、変形例に係るダイヘッド４０を示す。図７は、変形例に係るダイヘッド４０の構成を示す斜視図であり、図８は、図７に示すダイヘッド４０の縦断面図である。図７および図８に示すダイヘッド４０は、図１乃至図５に示すダイヘッド１０と比較して、一対の本体ブロックの間に中間部材が設けられておらず、代わりに、一方の本体ブロックに、塗布液が通過する流路を形成するための段差部が設けられている点が異なっている。

図７および図８に示すように、変形例に係るダイヘッド４０は、一対の剛性の本体ブロック４２、４４を備えており、一対の本体ブロック４２、４４のうち第１の本体ブロック４２には、塗布液の流路（マニホールド）４８が設けられている。また、図８に示すように、第１の本体ブロック４２において、塗布液の流路４８には供給流路４９が接続されており、この供給流路４９を介してダイヘッド４０の外部から流路４８に塗布液が供給されるようになっている。また、図８に示すように、第１の本体ブロック４２には、一対の本体ブロック４２、４４の間にスリット５０を形成するための段差部４２ａが設けられている。

また、各本体ブロックにはそれぞれボルト穴（図示せず）が設けられており、これらのボルト穴には締結ボルト５４が挿入可能となっている。そして、図７に示すように、一対の本体ブロック４２、４４を重ね合わせて締結ボルト５４により一体的に締結したときに、供給流路４９を介して流路４８に送られた塗布液は第１の本体ブロック４２の先端部（上端部）と第２の本体ブロック４４の先端部（上端部）との間に形成されたスリット５０（図８参照）を介して吐出口５１から上方に吐出されるようになる。

また、図７および図８に示すダイヘッド４０では、一対の本体ブロック４２、４４の長手方向（図７における奥行き方向）における両端部において、追加部材６０が一対の本体ブロック４２、４４の間に設けられている。追加部材６０にも、締結ボルト５４が挿入されるボルト穴（図示せず）が設けられている。図７および図８に示すダイヘッド４０における追加部材６０の構成は、図１乃至図５に示すダイヘッド１０における追加部材３０の構成と略同一となっている。すなわち、追加部材６０は、その断面が略三角形状となっており、一対の本体ブロック４２、４４における塗布液が吐出される吐出口５１に最も近い側の端部６０ａの厚さが最も大きく、吐出口５１から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するようになっている。

以上のように図７および図８に示すような変形例に係るダイヘッド４０によれば、一対の本体ブロック４２、４４の長手方向における両端部においてこれらの一対の本体ブロック４２、４４の間に追加部材６０が介設されているため、このような追加部材６０が設けられていない場合と比較して、各本体ブロック４２、４４の長手方向の両端部近傍における吐出口５１の幅の大きさを確実に確保することができ、このことにより、ダイヘッド４０の長手方向における両端部から塗布液が出にくくなることを防止することができる。

また、図７および図８に示すような変形例に係るダイヘッド４０においては、追加部材６０は、一対の本体ブロック４２、４４における塗布液が吐出される吐出口５１に最も近い側の端部６０ａの厚さが最も大きく、吐出口５１から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するようになっている。このことにより、追加部材として板状の追加部材を用いた場合と比較して、追加部材６０における吐出口５１から最も遠い側の端部６０ｂの近傍において、第１の本体ブロック４２と第２の本体ブロック４４との間に隙間ができにくくなるため、塗布液がダイヘッド４０の外部に漏れ出ることを防止することができる。

１０、１０ａ ダイヘッド
１２ 第１の本体ブロック
１４ 第２の本体ブロック
１６ 中間部材
１８ 塗布液の流路
１９ 供給流路
２０ スリット
２１ 吐出口
２２ ボルト穴
２４ 締結ボルト
３０、３０ｃ 追加部材
３０ａ、３０ｂ 端部
３０ｐ 頂点
３２ 追加部材
３２ａ 端部
４０ ダイヘッド
４２ 第１の本体ブロック
４２ａ 段差部
４４ 第２の本体ブロック
４８ 塗布液の流路
４９ 供給流路
５０ スリット
５１ 吐出口
５４ 締結ボルト
６０ 追加部材
６０ａ、６０ｂ 端部

Claims (6)

1. 被塗布物に塗布液を供給するためのダイヘッドであって、
   一対の本体ブロックであって、少なくとも一方の本体ブロックには塗布液が通過する流路が設けられ、一対の本体ブロックの先端部の間に形成されたスリットから塗布液が吐出されるようになっている一対の本体ブロックと、
   前記一対の本体ブロックの間に介設された中間部材と、
   前記一対の本体ブロックの長手方向における両端部において前記中間部材に重ね合わせられるよう設けられた追加部材と、
   を備え、
   前記追加部材は、前記一対の本体ブロックにおける塗布液が吐出される吐出口に最も近い側の端部の厚さが最も大きく、前記吐出口から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するようになっている、ダイヘッド。
2. 被塗布物に塗布液を供給するためのダイヘッドであって、
   一対の本体ブロックであって、少なくとも一方の本体ブロックには塗布液が通過する流路を形成するための段差部が設けられ、一対の本体ブロックの先端部の間に形成されたスリットから塗布液が吐出されるようになっている一対の本体ブロックと、
   前記一対の本体ブロックの長手方向における両端部において前記一対の本体ブロックの間に介設されるよう設けられた追加部材と、
   を備え、
   前記追加部材は、前記一対の本体ブロックにおける塗布液が吐出される吐出口に最も近い側の端部の厚さが最も大きく、前記吐出口から遠ざかるにつれて厚さが小さくなるよう、その厚さが変化するようになっている、ダイヘッド。
3. 前記追加部材は、前記吐出口から最も遠い側の端部の厚さが、０μｍよりも大きく１０μｍ以下となっている、請求項１または２に記載のダイヘッド。
4. 前記追加部材は、前記吐出口に最も近い側の端部の厚さを、前記吐出口から最も遠い側の端部の厚さで割った値が１０以上となるような形状となっている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のダイヘッド。
5. 前記追加部材は、その断面が略三角形状となっており、最も小さな角度の頂点における角度は３°以下となっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のダイヘッド。
6. 前記一対の本体ブロックおよび前記追加部材はそれぞれ金属製である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のダイヘッド。

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