JPH01241021A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薄膜状のウェブ等に液状塗膜を形成する塗布
装置に関するものである。

従来の技術 磁気テープの塗布工程を例に説明する。数１０μｍ厚程
度０薄板状長幅ウェブに、厚さ数１０μｍ以下で塗液を
均一に塗布する技術に関して、グラビア塗工方式が代表
例として挙げられる。本方式は、無数の凹状微小溝を回
転ロール表面上に形成し、回転ロール面の周方向回転移
動に伴い、凹溝への塗料供給、計量、ウェブへの転写を
連続的に行い、最終的に塗膜表面をスムージングするも
のである。本方式の最大塗工速度は、回転ロール上の塗
液が遠心力で飛散する限界から２００〜２５０ｍ／ｍｉ
Ｒとされている。一方、最近の量産合理化のニーズから
、ノズルから直接塗液をウェブに塗膜つけるダイ方式が
採用されるに至り、塗工限界も４００ｍ／ｍ以上にまで
向上できることが判明しており、今後、ダイ方式による
塗工へのニーズはますます高まる傾向にある。

発明が解決しようとする課題 磁気テープに代表される様に、溶媒で希釈した溶液を用
いる時、その乾燥過程において、塗膜の固化に伴う、大
幅な体積収縮が生じる。通率、体積収縮は、塗液や溶媒
の種類にもよるが、膜厚変化量換算で約Ｚ〜１／２０　
程度にまで低下する。この時の収縮・固化現象を簡単に
説明する。ウェブとの接合面上の塗液は、流体力学で言
うＮｏ−３ｌｉｐ条件を満足し動かないことから、見掛
は上置化が無く、これを補う形で、接合面より上部の自
由流体が収縮に伴って流動し、最終的な塗膜分布形状を
決定する。この時の塗料の動きを模式化して第４図に示
す。塗膜の端部エツジ（Ａ部）に若干のダレを生じる。

但し、１はウェブの一部、２は塗工直後の塗料形状、３
は乾燥後の塗料形状を示す。

一方、ダイ塗工方式に代表される様に、ノズル状の塗料
噴出部から一定流量の塗液を、走行するウェブ上に連続
塗布した時に注目する０ウエブ上に形成された塗膜は、
先に示したと同様に、ノズル壁でのＮｏ−３ｌｉｐ条件
から、第３図に例示する様に、流速分布ａ及び生成塗膜
断面形状すが最初から不均一な分布を有しており、ノズ
ルのコーナー部では流量が著しく低下する。従ってこの
場合、乾燥工程を終えた塗膜は、第４図に示したよυ更
に端部エツジのダレ現象が顕著となる。

ウェブ上生成膜の均一性を特に重要視する塗工製膜にお
いては、上記のエツジのダレ現象は、塗膜の品質安定性
を低下させるばかシでなく、歩留υ率の低下につながる
◇更に、ウェブ全幅に対し、これを喀均等に分割して間
隔を設け、縞状に連続塗布する、いわゆるストライプ状
の塗工に際しては、−組の塗膜幅が狭いため、両エツジ
からのダレに伴う膜厚均一性の劣化は致命的となる。

本発明は上記の問題点を解決するもので、ダイのノズル
の断面形状を合理的に設定することにょシ、コーナー部
での流出不足を回避し、乾燥後の塗膜のエツジダレを大
幅改善し、均質な塗膜を実現し、ストライプ状塗工をも
安定に実現する塗布装置を提供することを目的とするも
のである。

課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の塗布装置は、ブロ
ック状のダイ本体と、前記ダイ本体の一側面から突出し
て設けられたブロック状のノズルと、前記ノズルの先端
部に設けられ、略矩形状断面を有する開口部と、前記ダ
イ本体に設けられた塗料溜りと、前記開口部と前記塗料
溜りを流体的に導通ずる略薄肉平板状の空隙から成る流
れ溝と、前記塗料溜りに対しダイ本体の外部とを流体的
に導通する塗料供給口とから成シ、前記開口部において
コーナー部で局所的に開口面積を増加せしめたものであ
る。

作　　　用 上記した構成によって、ノズルを通じて吐出される装置
は、開口部内壁における流体摩擦によるコーナー部での
局所的流出不足を回避し、従ってウェブ上に均一な膜厚
の塗膜を形成し、エツジの立った良品質の塗膜を安定的
に塗布することができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における塗布装置のノズ
ル吐出口の形状を示す斜視図である。１１はダイ本体、
１２はダイ本体の先端部に位置するノズルである０１３
はノズル内に設けられた開口部で、エツジ部の開口断面
積を局部的に大きくしである。１５はダイ本体１１内に
設けられた塗料溜り、１６はダイ本体１１中に設けられ
、塗料溜シ１６と連通した塗料供給口、１４は開口部１
３と塗料溜シ１６とを連通し、主流れと垂直な面内の断
面形状が、開口部１３のそれと路間−に設定された流れ
溝である。また、１７は前記のダイ本体１１の開口部１
３に軟接触し、開口部１３に対し一定の相対速度で摺動
するウェブである。

上記の様に構成された塗布装置の動作について更に詳細
に説明する。別の供給手段（図示せず）から送られて来
た塗材は、塗料供給口１６を通じてダイ本体１１内の塗
料溜シ１６へ一旦蓄えられ、それに応じて流速分布の片
寄りが平均化されサージング作用を受ける。更に供給が
続くと、塗料溜シラ５内の流体圧が上昇し、開口部１３
に通ずる流れ溝１４中の流体抵抗を越えるとき、開口部
からの塗料噴出が生じる。吐出流量は、塗料供給量に依
存して変化する。第２図は本発明の塗布装置の開口部１
３の断面形状を適用した場合の塗料吐出の流速分布ａ、
及びウェブ上への生成塗膜断面形状すを、第３図の従来
例による場合者ａ、ｂと夫々比較して示す。

今回の比較検討には、汎用流体解析ソフト、英ＣＨＡＭ
社のｒＰ）（ＯＥＭＩＣ３Ｊ　　を用いた。粘度０．５
ｐｏｉｓｅ、ギャップＧ＝５０μとした時の数値解析結
果を例示する０従来例（第３図）の開口部では、Ｘ方向
の塗料吐出流量分布が壁面から測って約０．２　ｍ以内
の領域において、吐出流量が平均値を下回っている。そ
れに対し、本発明の開口部（図２ａ）では、吐出流量低
下は、壁面から約０．０４ｊｌｌ鯛ま１えられ、吐出の
均一化に対して大幅な改善が図られていることが分る。

エツジにおけるＹ方向断面の切り込み量δは、概ねギャ
ップ量Ｇの％倍以上〜約１．５倍までが望ましい。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第１の実施例と異なる点は、前記第１図の流れ溝１４か
ら開口部１３にかけて、塗料が流出する流路壁に、テフ
ロンコート等に代表される、すべり壁層を設ける点であ
る。塗料と壁とのすべり抵抗が減少することによって、
従来壁部で顕著となっていた流速の急激な低下による塗
料噴出ムラを大幅に低減できる。また、一定流量を噴出
せしめるに必要な塗料溜シ部の圧力を低く設定できる等
のメリットを有している。

発明の効果 以上の様に、本発明はノズル開口部の断面形状をコーナ
ー部で局所的に増加させたので、コーナー部での流出不
足を解消して塗料を均一かつ安定に塗布することができ
る。

又、内壁をすベシ壁で構成することによシー層流速分布
を均一にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における塗布装置の斜視
図、第２図は同実施例の塗料吐出特性の説明図、第３図
は従来例の塗料吐出特性の説明図、第４図はウェブ上塗
料の乾燥による変化の説明図である。 １１・・・・・・ダイ本体、１２・・・・・・ノズル、
１３・・・・・・開口部、１４・・・・・・流れ溝、１
５・・・・・・塗料溜り、１６・・・・・・塗料供給口
、１７・・・・・・ウェブ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブロック状のダイ本体と、前記ダイ本体の一側面
   から突出して設けられたブロック状のノズルと、前記ノ
   ズルの先端部に設けられ、略矩形状断面を有する開口部
   と、前記ダイ本体に設けられた塗料溜りと、前記開口部
   と前記塗料溜りを流体的に導通する略薄肉平板状の空隙
   から成る流れ溝と、前記塗料溜りに対しダイ本体の外郭
   とを流体的に導通する塗料供給口とから成り、前記開口
   部においてコーナー部で局所的に開口面積を増加せしめ
   た塗布装置。
2. （２）前記開口部又は流れ溝の内壁をすべり壁で構成し
   た請求項１記載の塗布装置。