JPH0852782A - ダイの出口の間隙を調節する方法及びそのダイ - Google Patents

ダイの出口の間隙を調節する方法及びそのダイ

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JPH0852782A
JPH0852782A JP6327708A JP32770894A JPH0852782A JP H0852782 A JPH0852782 A JP H0852782A JP 6327708 A JP6327708 A JP 6327708A JP 32770894 A JP32770894 A JP 32770894A JP H0852782 A JPH0852782 A JP H0852782A
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die
lip
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outlet
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JP6327708A
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William K Leonard
ウィリアム・キース・レオナード
Stephen W Mohn
スティーブン・ウィック・モーン
Timothy J Edman
ティモシー・ジェイムズ・エドマン
Philip D Schiller
フィリップ・ダニエル・シラー
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Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイの出口の間隙を調節することにより出口
から流出する材料の流量をダイの幅方向に正確かつ簡単
に調整する方法を提供する。 【構成】 リップ４８を有する第１プレート３４と、リ
ップ５０を有するとともに、前方座３８と、リップに対
して前方座３８よりも離れた後方座４０とにおいて第１
プレート３４と接触する第２プレート３６とを備えたダ
イ３０を形成する。プレート３４,３６間にはダイ３０
を貫通するスロット４４が形成されている。前方座３８
と後方座４０との間に少なくとも１つの伸長可能のアク
チュエータ５６を配置する。アクチュエータ５６の長さ
を変えると、前方座３８を中心に後方座４０が回動して
リップ４８,５０が開閉する。これにより、スロット４
４の出口４６の間隙を調節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流動性の材料からシー
トまたはフィルムを形成するためのダイと、基材に連続
したコーティングを施すコーティングダイとに関し、特
に、ダイの幅方向において断面形状を調節する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】押出成形用のダイは、熱可塑性溶融液、
溶剤溶液、乳濁液、放射線硬化性低重合体などの流動性
材料を、裏なしのシート、フィルム、またはウェブに形
成する。プラスチック業界における一般的場合では、溶
融して加圧した熱可塑性材料を入口の中に流し込んで内
部の分配キャビティに通し、出口スロットから押し出し
てリボン材を形成する。次に、このリボン材を凝固して
シート、フィルム、またはウェブを連続的に形成し、ロ
ール状に巻く。そこでは、押出ダイは、流動性材料の流
れを受けて内部で広げ、幅対厚さの比率が大きなリボン
を形成して排出する。
【０００３】ダイはコーティングにも使用できる。コー
ティングは、基材（通常はウェブなどの固体面）と接触
している気体を流体層に置き換える工程である。各コー
ティング層の上側にコーティング層を重ねて多層にする
こともある。また、ウェブを個々に分かれた部分すなわ
ちシートに切り離して単独もしくは並んだ状態でコーテ
ィングステーションを通過させる場合など、連続ウェブ
以外の基材にもコーティングすることができる。金属コ
イル加工において金属に潤滑油を塗布する場合や、基材
の表面を活性化するため、すなわち化学的に変質させる
ために化学反応体を塗布する場合のように、塗料を塗布
した後に流体のまま残存させることもある。あるいは、
揮発性の流体を含有している場合は塗料を乾燥させてペ
イント等の固体塗膜を残したり、硬化させたり、もしく
は、他の方法においては、感圧接着剤が強くは接着しな
い剥離塗料等の機能塗料に凝固させることもある。
【０００４】ダイリップを動かしてフィルム、シート、
あるいはコーティングの厚さを調節する種々の手動の機
械式、加工熱式、圧電式、磁気歪式、あるいは、モータ
ー駆動式アクチュエータをダイに設けることが知られて
いる。この調節は、ダイボデーの外面の排出スロットの
出口から流出する、ダイの幅を横切って流出する流体の
部分的な流量を、出口の間隙を加減して調整することに
より行われる。図１に示すように、上側のダイリップの
可動部分に沿ってダイの幅方向に間隔を置いて設けられ
た複数のアクチュエータ（図示せず）を使用することが
知られている。上リップに、向かい合う固定された下リ
ップに対して個々の変位力（Ｆ1，Ｆ2，Ｆ3，・・・，
Ｆn）を部分的にかけてダイのスロットの出口の開口部
を調節できるように、各アクチュエータは個別に調整す
ることができる。ダイの幅方向におけるいかなるポイン
トにおいても、ダイの出口の一部分の流出速度は、いく
つかの要因の中でもその部分の間隙に左右されるので、
ダイのスロットの出口からの排出量の均一性を幅方向に
調節することができる。
【０００５】この調節は、通常、フィルムもしくはコー
ティングの厚さを、その幅方向の種々のポイントにおい
て、β線、Ｘ線または吸光ゲージ等の隙間ゲージで測定
することにより実施される。そのような測定値から得た
情報を元に、オペレータは、リップに圧接するボルト型
のアクチュエータを手で調節することができる。あるい
は、制御システムにより、リップに圧接するアクチュエ
ータか、もしくはリップに圧接するボルトを回転させる
アクチュエータに信号を伝えて駆動することができる。
ダイリップをたわませるためのダイリップ曲げボルトを
オペレータが手で調節するには熟練と経験を要する。押
出成形品もしくはコーティング製品の質は、オペレータ
が手で行う調節の代わりに閉ループ制御システムを用い
ることにより改良できるということが明らかにされてい
る。
【０００６】米国特許第２,９３８,２３１号には、熱可
塑性樹脂の押出成形用ダイのリップをスライドさせてス
ロットの出口の大きさを調節する熱膨張・収縮式ダイボ
ルトが示されている。ダイリップには熱動ボルトアクチ
ュエータ（ｔｈｅｒｍａｌｂｏｌｔ ａｃｔｕａｔｏ
ｒ）が直接連結している。米国特許第３,９４０,２２１
号には、プラスチックフィルムの押出成形において使用
される改良形が示されている。これは、連続フィルム厚
測定装置と協働して加熱と強制冷却との双方をダイリッ
プ曲げボルトに行い、押し出されたフィルムの幅方向沿
いにフィルム厚さを調節するものである。ダイのスロッ
トの出口は、リップに直接取り付けられているボルト
か、またはリップに圧接しているボルトにより直接調節
される。
【０００７】米国特許第３,１２２,７８４号には、ウェ
ブ押出成形用ダイのリップ変位用ボルトに機械的に連結
された複数のコントロール式調節モーターを使用すると
いう方法が示されている。モーターは、綾振厚みセンサ
ー（ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｓｅｎ
ｓｏｒ）により発せられる制御信号に対応し、制御信号
はモーターを駆動するために作られる。米国特許第３,
８１９,７７５号には、ダイリップを、熱絶縁した多数
のコントロールゾーンに分割する方法が示されている。
押し出されたポリマーフィルムの厚さ断面は、ダイリッ
プの部分的温度を選択的に調整することにより調節され
る。ダイリップはスロットの出口の壁をなすので、その
温度は、フィルムの部分的な流れ特性と、ダイのスロッ
トから流出する部分的流量とに影響を与える。
【０００８】米国特許第４,５１４,３４８号には、ダイ
の幅方向に沿ってダイリップに取り付けられた複数本の
ボルトを用い、荒調整にはモーターで駆動するボルトの
回転を利用し微調整にはボルトの熱膨張あるいは熱収縮
を利用してダイのスロットの出口を調節する組合せ手段
が示されている。
【０００９】米国特許第４,５９４,０６３号には、柔軟
なダイリップに圧接して、スロットの出口の調整と押し
出されたフィルムの調節とを行う圧電性もしくは磁気歪
性の部材の使用が示されている。
【００１０】米国特許第４,８７１,４９３号には、押し
出された熱可塑性樹脂の温度とダイの幅方向における厚
さ断面とを元に発せられる信号により調節されるリップ
ヒーターによってダイリップの温度を分布させるという
方法が示されている。
【００１１】これら従来の装置では、間隙とも呼ばれる
ダイの出口の大きさは、取り付けられたアクチュエータ
でダイリップに直接作用を及ぼすか、あるいはリップの
温度を変えてダイリップ間の流量に影響をもたらすこと
により、変化させている。これらの装置は、単一層の押
出における厚さ調節には効果的に使用される。また、こ
れらの装置は、基材に塗布された塗料のウェブ横方向の
厚みを調節する際にも十分に使用できる。このような状
況では、ダイの出口は１つしか存在しない。しかし、同
時多層ダイコーティングあるいは同時多層押出が必要な
ときには、複数対のダイリップと複数のダイスロットの
出口を調節しなければならない。ここにおいて、３層以
上の同時押出もしくは同時コーティングが必要な場合に
は、アクチュエータあるいはヒーターの機械的な取付を
実際的に行うことが困難となる。３つ以上のスロットの
出口の中の少なくとも１つのリップに取り付けることが
できるようにダイを設計して構成することは非現実的で
ある。
【００１２】熱可塑性樹脂の押出成形では、ダイの幅方
向において厚さ断面を調節する内部チョーカーバーを使
用することが知られており、米国特許第３,４６４,０８
７号及び米国特許第４,５３３,３０８号には、内部にく
さびと羽根とを使用することについて示されている。こ
れらの機構は、多層押出ダイに対しては使用できるが、
機械的に複雑であり、かつ、ダイボデー内の高圧流体部
分に入り込む可動部材を使用し、シールと漏れに関する
問題が発生する。従って、多数のスロットを有するダイ
すなわちマルチスロットダイの横幅方向の流出断面を調
節する他の方法が望まれている。
【００１３】米国特許第３,５０８,９４７号に例示され
かつ写真フィルム製造業界により使用されている同時多
層スライドフローコーティングダイでは、スロットを上
下に重ねて配置するのが好ましいとされているので、ス
ロットの出口の寸法を変化させるリップに移動アクチュ
エータを取り付けることが難しくなる。そのような設計
は知られていない。現在、塗層の均一性は、ダイの形成
及び組立の一定性と正確性とにかかっている。そのため
には、高度に熟練した職人が、時間をかけて、かなり正
確に、集中して最終機械加工をしなければならないこと
が多い。その他、実際上考慮に入れるべきことととし
て、多くの単一層コーティングダイ装置は、制御システ
ムに応じてウェブ横方向の塗層断面をオンラインで調節
する手段を備えていないという事情がある。従って、既
存のダイでオンラインコントロールに簡単に適応できる
ようにダイを改良することが望まれている。
【００１４】単一層ダイの組立において、ダイプレート
締付ボルトに別々の締付トルクを与えることにより、ダ
イスロットの出口の均一性に影響を及ぼすことができる
と知られている。しかし、ダイボルトの回転を利用して
ボルトの引張レベルを調整するという方法は、それほど
調節の利くものではない。と言うのは、ねじの接触界面
における強い法線力により、通常、ボルトの回転停止と
すべりが生じるからである。これにより、ボルトの張力
を連続的に微調整することが確実には行い難くなる。従
って、この技術は、作業時の塗層断面の調節に十分には
役立っていない。
【００１５】
【発明の要旨】本発明は、ダイスロットの出口の間隙を
調節することによりスロットの出口から流出する流量を
ダイの幅方向に正確に調整する、簡単に調節できる装置
に関する。これは、ダイリップにヒーターを取り付けた
り、ダイリップに圧接するかもしくはダイリップに取り
付けられた何らかのアクチュエータを使用したりするの
ではなく、ダイを形成するプレートをダイリップから離
れた位置において変形させることにより達成される。ダ
イの後方にある座が変形することにより、ダイプレート
の前部と後部とが同時に移動し、ダイスロットの出口の
間隙が変化する。
【００１６】ダイは、リップを有する第１プレートと、
リップを有するとともに、前方座と、前方座よりもリッ
プから離れた後方座とにおいて第１プレートと接触する
第２プレートとを含んでいる。プレートを組み合わせる
ことにより、ダイを貫通し、第１リップと第２リップと
に位置する出口において終結する第１スロットが形成さ
れる。前方座と後方座との間には、少なくとも１つのア
クチュエータが配置されている。アクチュエータの長さ
は増減可能であり、前方座を中心に第１プレートをたわ
ませ、それにより、第１スロットの出口の間隙を増減す
ることができる。
【００１７】第１スロットの出口の間隙の限られた部分
をダイの幅方向に部分的に変化させるために、独立的か
つ不均一に操作できる複数のアクチュエータを使用する
ことができる。アクチュエータは、後方座の下側に形成
された第２プレートの切断部内に配置することができ
る。あるいは、アクチュエータは、第１プレートの外面
に接して配置することもできる。
【００１８】また、ダイは、押出フィルムの押し出され
た断面を自動的に調節する装置の一部とすることもでき
る。この装置には、フィルムの断面形状を測定するセン
サーと、センサーと連結されていて測定断面を所定の目
標断面と比較し、アクチュエータに信号を送ってその長
さを変えることにより断面を変化させる制御器とを設け
ることができる。さらに、ダイには３つ以上のプレート
を設けることもでき、その際には、各層のスロット出口
を他の層のスロット出口から独立的に調節して２層以上
の押出が行われる。
【００１９】
【実施例】以下に、添付図面に示した本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。
【００２０】図１は、従来のコーティングダイの一部で
ある押出ダイ１０を示しており、ダイリップをたわませ
てダイから流れる流体の断面形状を幅方向に沿って調節
する一般的な特徴を示している。流動性材料がダイボデ
ー１２内に流し込まれる。ボデー１２は、第１の半身す
なわち上プレート１４と第２の半身すなわち下プレート
１６とを有している。材料は、スロット２０の出口（オ
リフィスとしても知られている）１８から排出される。
上下プレート１４,１６はダイ座２２,２４で接触してい
る。ダイボデー１２の出口１８に隣接しかつダイ座２２
の右側に位置する部分は、上ダイリップ２６と下ダイリ
ップ２８として知られている。従来の技術では、複数の
機械的なアクチュエータ（図示せず）を使用して、ダイ
の幅方向に互いに間隔の開いた押圧力あるいは引張力Ｆ
1，Ｆ2，Ｆ3，・・・，Ｆnをかけるようになっている。
これらのアクチュエータは、少なくとも１つのダイリッ
プに連結するか、もしくは、ダイリップに圧接している
かまたは取り付けられた何らかのリンク装置を動作させ
なければならない。従来のアクチュエータには、変換ボ
ルト、熱膨張ボルト、圧電アクチュエータ、磁気歪アク
チュエータ、モーター駆動アクチュエータ、及び油圧ア
クチュエータが含まれる。これらの装置が作動すること
により、間隙とも呼ばれる出口１８の大きさが変化す
る。力を不均一にかけることにより、ダイの幅方向の限
られた部分で、間隙を部分的に変化させることができ
る。出口１８から流出する部分的な流量はその部分の間
隙に左右されるので、材料排出速度をダイの幅方向に沿
って調節することができる。
【００２１】図２は、本発明の好ましい一実施例に係る
ダイ３０の横断面図である。ダイボデー３２は、互いに
接触した上プレート３４と下プレート３６とを有してい
る。上プレート３４と下プレート３６とは、ダイボデー
３２の幅方向に設けられた複数本のダイ締付ボルト４２
により前方座３８と後方座４０で互いにきつく締め付け
られていることが好ましい。上プレート３４は座３８,
４０で下プレート３６と接触しており、ダイボデー３２
を貫通するスロット４４が形成されている。ダイボデー
の内部からスロット４４を通じて流動性材料を押し流す
ことができる。スロット４４はその出口４６で終結して
おり、出口４６では、前方座３８の右方の上下ダイプレ
ート３４,３６の端部である上下リップ４８,５０がスロ
ット４４の縁部をなしている。多くの場合、ダイボデー
３２の中に形成された内部キャビティ５２により、供給
口（図示せず）からスロット４４まで、ダイの幅方向へ
の材料の広がりと流動性が高められている。キャビティ
５２がある場合には、ダイリップは、キャビティの右側
に延びているプレートの延長部と考えられる。
【００２２】下プレート３６には、その後方座４０の下
側に、ダイの幅の少なくとも一部に沿って切断部５４が
形成されている。この切断部５４内に、下方アクチュエ
ータ用座５８と上方アクチュエータ用座６０との間に複
数のアクチュエータ５６が挿入されている。アクチュエ
ータ５６の長さは増減可能であり、後方座４０を下方ア
クチュエータ用座５８に対して遠ざけたり近付けたりす
ることができる。アクチュエータ５６と締付ボルト４２
とを１対１に組合せることが好ましい。機械的に動作す
る従来の全てのタイプのアクチュエータを使用すること
ができる。アクチュエータ５６が動くことにより、座４
０が座３８に対して動くように、下方アクチュエータ用
座５８の下側に隣接する下プレート３６は、比較的硬質
で変形せず、動かないように構造と材料を設定すべきで
ある。
【００２３】アクチュエータ５６が伸びると、上プレー
ト３４が後方座４０の部分で上がって前方座３８を中心
に回動し、出口４６の間隙を閉じるように上リップ４８
を押し下げる。同様に、アクチュエータ５６が短くなる
と、上プレート３４が後方座４０の部分で下がって前方
座３８を中心に回動し、上リップ４８を押し上げて出口
４６の間隙を開く。一部のアクチュエータ５６のみを不
均一に使用することにより、間隙の限られた部分をダイ
の幅方向に部分的に変化させることができる。このよう
にして、出口４６から流れる部分的な流量はその部分の
間隙に左右されるので、材料排出速度をダイの幅方向に
調節することができる。
【００２４】後方座４０と上方アクチュエータ用座６０
とを通じて作用するダイボルト４２の締付力によりアク
チュエータ５６が圧縮状態で保持されるように、切断部
５４を形成することができる。下プレート３６の上部に
切断部５５を追加することにより、この圧縮を容易に行
うことができる。切断部５５は、２つの座３８,４０と
ブリッジ５７とにより囲まれている。アクチュエータ５
６の伸縮によるアクチュエータ用座５８,６０間の直線
距離の増減により、プレート３４,３６とボルト４２の
すべての部分で応力が変化し、これらの部分の弾性変形
が生じる。上リップ４８を下リップ５０に対して動かし
て出口４６の間隙を変化させるには、下プレート３６
を、前方座３８が弾性変形できるようにかつ下プレート
３６の大部分が硬質でそれほど曲がらないように設計す
る必要がある。さらに、アクチュエータ５６の動きにと
もなって上プレート３４が不必要に動いてしまわないよ
うに、ダイボルトは弾性的に伸長しなければならない。
また、ダイボルト４２の締付力により移動する後方座４
０の少なくとも一部によって、上リップ４８が下リップ
５０に対して動いて出口４６の間隙が変化するように、
上プレート３４は十分に硬質で頑丈でなければならな
い。
【００２５】変形例では、下プレート３６の前方座３８
の下側の切断部（図示せず）内にアクチュエータ５６を
配置することもできる。アクチュエータ５６は、その長
さを増減して、前方座３８をアクチュエータ用座に対し
て遠ざけたり近付けたりすることができる。アクチュエ
ータ５６が伸びると、上プレート３４が前方座３８の部
分で上がって後方座４０を中心に回動しすなわち曲が
り、上リップ４８を押し上げて出口４６の間隙を開く。
同様に、アクチュエータ５６が短くなると、上プレート
３４が前方座３８の部分で下がって後方座４０を中心に
回動し、上リップ４８を押し下げて出口４６の間隙を閉
じる。
【００２６】他の変形例（図示せず）では、アクチュエ
ータが配置されていない前方座３８の下側の材料の圧縮
性を周囲の材料よりも高めることができる。これによ
り、前方座３８はアクチュエータの力に応じて動き、上
プレート３４を回動させて出口の間隙を変化させること
になる。
【００２７】図３〜５は、ダイのスロットの出口の断面
を調節する装置を変形した別の実施例を示している。こ
れらの実施例の機能は、図２の実施例の操作と原則的に
はほぼ同等である。図３は図２のダイと同様のダイ６２
を示しているが、ダイ６２は、異なる締付機構を有して
おり、複数の層を同時にコーティングすることができ
る。ダイ６２は２つのスロットを有しているが、スロッ
トの数がいくつであってもかまわず、出口の断面を変化
させることができる。ダイボデー６４は互いに離れた３
つのダイプレート６６,６８,７０より形成されている。
これらのプレートは、支持部材７２,７３と、支持部材
７２,７３間に締付圧力をかける取付装置７５との中に
かかる圧縮力により互いに締め付けられている。支持部
材の一方（図では支持部材７３）は、アクチュエータか
ら受ける力に応じて部分的に変形できるように、幾分柔
軟になっている。
【００２８】第１の材料が、ダイプレート６６,６８の
間から押し流され、スロット７６の出口７４を通じて上
リップ７８と中リップ８０の間から排出される。これと
同時に、第２の材料をダイプレート６８,７０の間から
押し流し、スロット８４の出口８２を通じて中リップ８
０と下リップ８６の間から排出することができる。スロ
ット７６,８４はそれぞれに対応するキャビティ８８,９
０から形成されている。上プレート６６と中プレート６
８との間に前方座９２があり、中プレート６８と下プレ
ート７０との間に前方座９４がある。上プレート６６と
中プレート６８との間に後方座９６があり、中プレート
６８と下プレート７０との間に後方座９８がある。
【００２９】中下プレート６８,７０には、それぞれに
対応する後方座９６,９８の下方に切断部１００,１０２
が配置されている。複数のアクチュエータ１０４,１０
６が、それぞれに対応する切断部１００,１０２の中に
挿入されている。アクチュエータ１０４,１０６は、そ
れぞれに対応する下方アクチュエータ用座１１０,１１
４及び上方アクチュエータ用座１０８,１１２と接触し
かつそれらの間に介在している。上方アクチュエータ用
座１０８,１１２は、支持部材７２,７３から加えられる
締付力により、アクチュエータ１０４,１０６を圧縮状
態で保持する。圧縮荷重をかけやすいように、中下プレ
ート６８,７０の上部には追加の切断部１１６,１１８が
それぞれ形成されている。
【００３０】アクチュエータ１０４は、出口７４の断面
をダイの幅方向に定めるべく、中プレート６８の幅方向
に間隔を置いて設けられている。アクチュエータ１０６
は、出口８２の断面をダイの幅方向に定めるべく、下プ
レート７０の幅方向に間隔を置いて設けられている。ア
クチュエータ１０４,１０６の長さは、手でもしくは自
動制御システムに応じて自動的に調節することができ
る。図２のダイと同様に、出口７４横方向のダイの間隙
の断面形状は、座９６の一部分をダイの幅方向に動かす
ことにより調節され、出口８２横方向のダイの間隙の断
面形状は、座９８の一部分をダイの幅方向に動かすこと
により調節される。適当な機械設計では、出口７４,８
２の断面を互いにほぼ完全に独立的に変化させる機能を
有するようにアクチュエータ１０４,１０６を形成する
ことができる。従って、スロットの出口の断面形状の一
部のみを変化させることができる。種々の部材の寸法を
最適にすることにより、理論上、あるスロットの出口の
断面が他のスロットの出口のために結果的に変化すると
いうことを最小限にすることができる。また、図２のダ
イと同様に、アクチュエータを前方座の下に配置するこ
ともできる。
【００３１】図４は、本発明の他の実施例に係るダイ１
２０の断面を示している。ダイボデー１２２は、上プレ
ート１２４と下プレート１２６とを有している。上下プ
レート１２４,１２６は、前方座１２８と後方座１３０
で接触しており、出口１３４を有するスロット１３２を
形成している。上プレート１２４は上リップ１３６を有
しており、下プレート１２６は下リップ１３８を有して
いる。上下プレート１２４,１２６は、座１２８,１３０
間でダイの幅方向に間隔を置いて設けられた複数本のダ
イボルト１４０により互いに締め付けられている。材料
は、注入口（図示せず）を通じてダイの中に流し込ま
れ、キャビティ１４２によりダイの幅方向に広がり、ス
ロット１３２内を通ってスロットの出口１３４で押し出
される。
【００３２】各ボルト１４０は、そのヘッド１４４が硬
質のワッシャー１４６に圧接しかつワッシャー１４６が
その下側に位置するアクチュエータ１４８に圧接するよ
うに、締め付けられている。組み立て中に各ボルト１４
０を締め付けると、シャフトに張力が生じて、ワッシャ
ー１４６、アクチュエータ１４８、及び座１２８,１３
０が圧縮される。下プレート１２６は、非常に硬質の取
付プレート１５３に堅く固定することができる。切断部
１５１により、面１５０,１５２の間に間隙を残してい
る。アクチュエータ１４８を作動させて伸長させること
により、より大きな張力がボルト１４０にかかる。これ
により、座１２８,１３０間にある上プレートの面１５
０が下プレートの面１５２の方へ引っ張られる。この実
施例では、アクチュエータは、一方の座にあるのではな
く、両座間に位置している。
【００３３】アクチュエータ１４８を作動させて伸長さ
せると、より大きな張力がボルト１４０にかかり、上プ
レート１２４は、前後方座１２８,１３０間で下プレー
ト１２６の方へ変形する。そうすると、上プレート１２
４がより大きな張力を受けて弾性的に曲がるので、上リ
ップ１３６が上方に移動する。同様に、アクチュエータ
１４８を短くすると、上プレート１２４が前後方座１２
８,１３０間で下プレート１２６から遠ざかり、上リッ
プ１３６は、上プレート１２４が張力の弛緩に応じて弾
性的にゆるむので、下方に移動する。
【００３４】また、下プレート１２６を取付プレート１
５３に堅く取り付けていない場合には、ボルト１４０を
通じてさらに力をかけることにより、上プレートの面１
５０は下プレートの面１５２の方へ曲がり、下プレート
１５２の面１５２も上プレートの面１５０の方へ曲がる
ので、上リップ１３６は上方に移動しかつ下リップ１３
８は下方に移動する。これにより、出口１３４の間隙が
広がる。同様に、アクチュエータ１４８を短くすると、
ボルト１４０の張力がゆるみ、上下プレートが弾性的に
曲がる。これにより、上リップ１３６が下方に移動しか
つ下リップ１３８が上方に移動して、出口１３４が閉じ
る。
【００３５】このようにして、ダイ１２０の幅方向にお
いてアクチュエータ１４８の長さを変えることにより、
出口１３４の間隙をダイの幅方向に変えて、流量の変動
を修正することができる。アクチュエータは、ボルト１
４０を貫通させる穴１５４を中央に有する円筒形の圧電
アクチュエータにすることができる。このタイプのアク
チュエータは、アメリカ合衆国カリフォルニア州ヘイウ
ォードのキネティック・セラミックス（Ｋｉｎｅｔｉｃ
Ｃｅｒａｍｉｃｓ）社より製造されている。あるい
は、アクチュエータは、ボルトの一体部分とすることも
できるし、締付ボルトのシャフトの張力を変化させる何
らかの機構にすることもできる。締付ボルトの張力に応
じて各ダイプレート１２４,１２６が曲がる程度とダイ
リップの移動量とは、プレートの幾何学的構成と材料と
によって決まる。座１２８,１３０間で一方もしくは両
方のプレート１２４,１２６を曲げてダイのリップを互
いに対して動かすのに、ボルトの代わりに他の締付機構
を使用することもできる。
【００３６】図４には、さらに、押し出されたプラスチ
ックフィルムの断面を単一層のダイ１２０の幅方向に調
節する自動式装置全体が示されている。材料は、ダイの
幅方向へ広がる連続的なリボン１５６として出口１３４
から押し出される。リボン１５６は次に冷却ロール１５
８と接触する。冷却ロール１５８上でリボン１５６は凝
固してフィルム１６０となり、フィルム１６０は引っ張
られて厚みセンサー１６２を通過する。センサー１６２
は、フィルム１６０の幅方向の断面の厚さを測定し、こ
の情報をワイヤ１６６を通じて制御器１６４に送る。制
御器１６４は、測定された断面を所定の目標断面と比較
する。修正のための調節信号が、制御器１６４から発せ
られ、ダイ１２０の幅方向に間隔を置いて設けられたア
クチュエータ１４８へワイヤ１６８を通じて送られる。
そうすると、アクチュエータ１４８は、制御器１６４か
ら発せられたそれぞれの信号（通常はダイの幅方向にお
ける変化量）に従って長さを変える。これによりダイの
リップ１３６,１３８が動き、出口１３４の間隙がダイ
の幅方向に変化する。これらの変化により、ダイの幅方
向においてプラスチックの部分的な流量が変化する。
【００３７】図５に、アクチュエータを座１８０,１７
８間に配置したダイ１７０に使用される他の締付機構を
示している。ダイボデー１７２は上プレート１７４と下
プレート１７６とを有している。上下プレート１７４,
１７６は、前方座１７８と後方座１８０で接触していて
それら座１７８,１８０において互いに締め付けられて
おり、出口１８４を有するスロット１８２が形成されて
いる。上プレート１７４は上リップ１８６を有してお
り、下プレート１７６は下リップ１８８を有している。
材料は、注入口（図示せず）を通じてダイの中に押し入
れられ、キャビティ１９０によってダイ１７０の幅方向
に広がり、スロット１８２を通過して出口１８４で押し
出される。
【００３８】複数のアクチュエータ１９２が、取付構造
体１９４と上プレート１７４との間に、ダイ１７０の幅
方向に間隔を置いて設けられている。これらアクチュエ
ータは、座１７８,１８０間で上プレート１７４に圧縮
曲げ力をかけるように配置されている。
【００３９】アクチュエータ１９２を作動させて伸長さ
せることにより、より大きな力が上プレート１７４にか
かる。これにより、座１７８,１８０間にある上プレー
トの面１９６が、座１７８,１８０の間にあって下プレ
ート１７６内にくぼみを形成している下プレートの面１
９８の方へ押される。これを受けて上プレート１７４の
底面が曲がり、その初期状態に比べてより凸の度合いが
大きく、つまり凹の度合いが小さくなる。これにより、
上リップ１８６が上方に移動し、出口１８４の間隙が大
きくなる。同様に、アクチュエータ１９２を短くする
と、上プレート１７４にかかる力が小さくなる。これに
よって上プレート１７４が曲がり、出口１８４の間隙が
小さくなる。このようにして、ダイの幅方向に設けられ
たアクチュエータ１９２の長さを変えることにより、ス
ロットの出口１８４の間隙をダイ１７０の幅方向に変化
させ、流量の変動を修正することができる。好ましいア
クチュエータ１９２であれば、手で長さを荒調整するこ
とも、自動制御システムに応じて長さを微調整すること
も可能である。
【００４０】ダイリップを動かすためにダイ座の移動を
利用したり座間でダイプレートを曲げたりすることは、
単独で、あるいは、ダイリップを動かして出口の間隙を
変化させる他の周知の方法と組み合わせて使用すること
ができる。種々異なる多くのタイプの制御システムによ
り、アクチュエータの修正作用をもたらすことができ
る。従来の自動式の方法においてダイリップに直接連結
されたアクチュエータに対して現在使用されているすべ
てのシステムを使用することができる。
【００４１】以上、本明細書において、種々の部材に対
して「上方」、「下方」、「上」、「下」という用語を
使用して本発明を説明したが、各部材の方位は変更する
ことができ、ダイはいかなる方向にも用いることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のダイの斜視図である。
【図２】 本発明の一実施例にかかるコーティングダイ
の断面図である。
【図３】 本発明の他の実施例にかかる多層コーティン
グダイの断面図である。
【図４】 締付ボルトの張力を連続的に変えることので
きる本発明の他の実施例にかかる単一層ダイの断面図で
あり、典型的なダイと厚み測定器と制御器とが示されて
いる。
【図５】 本発明の他の実施例にかかるダイの断面図で
ある。
【符号の説明】
１０,３０,６２,１２０,１７０ ダイ １２,３２,６４,１２２,１７２ ボデー １４,３４,６６,１２４,１７４ 上プレート １６,３６,７０,１２６,１７６ 下プレート １８,４６,７４,８２,１３４,１８４ 出口 ２０,４４,７６,８４,１３２,１８２ スロット ２２,２４ 座 ２６,４８,７８,１３６,１８６ 上リップ ２８,５０,８６,１３８,１８８ 下リップ ３８,９２,９４,１２８,１７８ 前方座 ４０,９６,９８,１３０,１８０ 後方座 ４２,１４０ ボルト ５２,８８,９０,１４２,１９０ キャビティ ５４,５５,１００,１０２,１１６,１１８,１５１ 切断
部 ５６,１０４,１０６,１４８,１９２ アクチュエータ ５７ ブリッジ ５８,１１０,１１４ 下方アクチュエータ用座 ６０,１０８,１１２ 上方アクチュエータ用座 ６８ 中プレート ７２,７３
支持部材 ７５ 付属装置 ８０ 中リ
ップ １４４ ヘッド １４６ ワ
ッシャー １５０,１５２,１９６,１９８ 面 １５３
取付プレート １５４ 穴 １５６ リ
ボン １５８ 冷却ロール １６０ フ
ィルム １６２ 厚みセンサー １６４ 制
御器 １６６,１６８ ワイヤ １９４ 取
付構造体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・ウィック・モーン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし) (72)発明者 ティモシー・ジェイムズ・エドマン アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし) (72)発明者 フィリップ・ダニエル・シラー アメリカ合衆国55144−1000ミネソタ州セ ント・ポール、スリーエム・センター（番 地の表示なし)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ダイ（３０）のスロット出口の間隙を調
    節する方法にして、 上記ダイ（３０）は、第１リップ（４８,５０）を有す
    る第１プレート（３４,３６）と、第２リップ（５０,４
    ８）を有するとともに、第１の位置と、上記リップに対
    して該第１位置よりも離れた第２の位置とにおいて上記
    第１プレートと接触して上記ダイを貫通する第１スロッ
    ト（４４）を形成する第２プレート（３６,３４）とを
    備え、上記第１スロット（４４）は、上記第１,２リッ
    プが縁部をなす第１出口（４６）において終結し、 上記第１,２プレート（３４,３６）の少なくとも一方
    を、上記第１,２位置においてもしくは上記第１,２位置
    の間で変形させることにより上記第１出口の間隙を変化
    させる変形ステップを有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 上記変形ステップは、上記第１,２プレ
    ート（３４,３６）の一方に力をかけて該プレートの少
    なくとも一方を曲げるステップを有することを特徴とす
    る請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 上記変形ステップは、上記第１,２プレ
    ート（３４,３６）の一方に力をかけ、上記第１,２位置
    の一方を中心として上記プレートの少なくとも一方を回
    動させるステップを有することを特徴とする請求項１記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 上記変形ステップは、上記ダイの幅に沿
    った複数の位置に力をかけ、上記出口の間隙の限られた
    部分を上記ダイの幅方向に独立的かつ部分的に変化させ
    るステップを有することを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  5. 【請求項５】 上記変形ステップは、上記ダイ内部から
    力をかけるステップを有することを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  6. 【請求項６】 上記変形ステップは、上記ダイ外部から
    力をかけるステップを有することを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  7. 【請求項７】 第１リップ（４８,５０）を有する第１
    プレート（３４,３６）と、 第２リップ（５０,４８）を有するとともに、第１の位
    置と、上記リップに対して該第１位置よりも離れた第２
    の位置とにおいて上記第１プレートと接触して上記ダイ
    を貫通する第１スロット（４４）を形成する第２プレー
    ト（３６,３４）とを備え、 上記第１スロット（４４）は、上記第１,２リップが縁
    部をなす第１出口（４６）において終結し、 さらに、上記第１,２プレートを互いに保持する保持手
    段（４２）と、 上記第１,２プレート（３４,３６）の少なくとも一方
    を、上記第１,２位置においてもしくは上記第１,２位置
    の間で変形させることにより上記第１出口の間隙を変化
    させる第１変形手段とを有することを特徴とする、請求
    項１に記載の方法で使用するためのダイ。
  8. 【請求項８】 上記第１変形手段は、上記第１,２位置
    （３８,４０）の間に配置された少なくとも１つのアク
    チュエータ（５６）を有し、 上記第１,２プレート（３４,３６）は、上記第１スロッ
    ト（４４）内の流体の方向に対応する前方と後方の座
    （３８,４０）を上記第１,２位置にそれぞれ有してお
    り、 上記第１,２プレート（３４,３６）の一方が上記前方座
    を中心として曲がるように上記アクチュエータはその長
    さを増減できることを特徴とする請求項７記載のダイ。
  9. 【請求項９】 上記第１変形手段は複数のアクチュエー
    タ（５６）を有し、 上記保持手段は、対応する数の個々に分かれた締付装置
    （４２）を有し、 上記第１出口（４６）の間隙の限られた部分を上記ダイ
    の幅方向に部分的に変化させて材料の排出速度を上記ダ
    イの幅方向に調節すべく、上記アクチュエータは独立的
    かつ非均一的に操作できることを特徴とする請求項７記
    載のダイ。
  10. 【請求項１０】 上記第１,２プレート（３４,３６）の
    一方は、上記第１,２位置の一方に形成された第１切断
    部（５４）を有し、 上記第１変形手段は上記第１切断部内に配置されてお
    り、 上記第１変形手段が上記保持手段の力を受けて圧縮状態
    で保持されるように上記第１切断部を形成できることを
    特徴とする請求項７記載のダイ。
  11. 【請求項１１】 上記第１変形手段は、上記第１プレー
    トの外面と上記保持手段の一部との間で該外面に接して
    介在するアクチュエータ（５６）を有し、 上記保持手段は、ボルト（４２）と、支持部材（７２）
    及び該支持部材内に圧縮力をかける手段との少なくとも
    一方を有し、 上記保持手段が上記ボルトを有するときには、上記アク
    チュエータ（１４８）は、上記ボルト（１４０）の一体
    部分であり、作動時に張力をかけるように配置できるこ
    とを特徴とする請求項７記載のダイ。
  12. 【請求項１２】 押出フィルムの押し出された断面を上
    記ダイの幅方向に自動的に調節する調節手段をさらに有
    し、 上記調節手段は、上記フィルムの断面を測定するセンサ
    ー（１６２）と、該センサーと連結されていて上記測定
    された断面を所定の目標断面と比較し、上記アクチュエ
    ータに信号を送ってその長さを変えることにより上記断
    面を変化させる制御器（１６４）とを有することを特徴
    とする請求項１１記載のダイ。
  13. 【請求項１３】 第３リップ（８６）を有するとともに
    上記第１,２位置で上記第２プレート（６８）と接触し
    て上記ダイを貫通する第２スロット（８４）を形成する
    第３プレート（７０）をさらに備え、上記第２スロット
    （８４）は、上記第２,３リップ（８０,８６）が縁部を
    なす第２出口において終結し、 上記第２,３プレートの少なくとも一方を上記第１,２位
    置においてもしくは上記第１,２位置間で変形して上記
    第２出口の間隙を変化させる第２変形手段と、上記第
    ２,３プレートを互いに保持する保持手段とをさらに有
    し、 上記第２,３プレートの一方は、上記第１,２位置の内、
    上記第１切断部（１００）に対応する側に形成された第
    ２切断部（１０２）を有し、 上記第２変形手段は上記第２切断部内に配置されてお
    り、 上記保持手段は、支持部材（７２）と、該支持部材（７
    ２）内に圧縮力をかける手段とを有することを特徴とす
    る請求項７記載のダイ。
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