JPH09271702A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】単一の塗布装置で、塗布液の種類等の塗布条件
応じて塗布幅方向に渡って均一な吐出量分布を得ること
ができる塗布装置を提供する。 【解決手段】塗布液１２の種類等の塗布条件が変わる場
合には、マニホールド１６内に塗布条件に応じた筒状体
２２を着脱自在に装着するだけで、塗布条件に合わせて
マニホールド１６の水力相当直径を塗布幅方向に渡って
適宜調整することができるので、極めて容易に且つ短時
間で塗布幅方向の吐出量分布を均一にすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗布装置に係り、特
に写真用フィルム、写真用印画紙、磁気記録テープ、接
着テープ、感圧記録紙、オフセット版材、電池等の製造
において、連続走行している帯状の被塗布部材（以下
「ウエブ」と称する）に塗布液を塗布するための塗布装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗布液を塗布幅方向に拡げるマニホール
ドと、マニホールドの全幅に渡って塗布液を整流して吐
出するスリットを備え、走行するウエブ面に塗布液を塗
布する塗布装置がある。この塗布装置の塗布方式として
は、スライドビード塗布、エクストルージョン塗布、カ
ーテン塗布等の方式が知られているが、いずれの方式に
おいても、塗布する塗布液をウエブ面に均一に塗布する
ために、スリットからの塗布液の吐出量を塗布幅方向に
渡って均一にすることが重要である。

【０００３】塗布液の吐出量を塗布幅方向に渡って均一
にするために、塗布液をマニホールドの中央位置から供
給する中央供給型（通称、コートハンガー型）と呼ばれ
る方式が一般的に採用されている。しかし、中央供給型
の方式は、特開平６─３３５６５３号公報に記載される
ように、塗布液の動圧が大きい場合、例えば、マニホー
ルドに供給される塗布液の供給量の増大や塗布液の高粘
度化、特に非ニュートン性が強い塗布液の場合には、塗
布幅方向の吐出量分布に著しい不均一が発生しやすい。

【０００４】そこで、動圧の影響をなくすために、マニ
ホールドの側面から塗布液を供給する側面供給型が提案
されている。しかし、この方式は動圧の影響をなくすこ
とができる反面、圧力損失が原因で塗布幅方向の吐出量
分布の不均一が生じるという欠点がある。上記特許公報
には、この解決策として、マニホールドにおける塗布液
の供給側から反対側にかけてスリット長を直線的或いは
曲線的に短くすることで塗布幅方向に渡って圧力損失を
均等化させ、これにより塗布幅方向の吐出量分布を均一
にすることが開示されている。

【０００５】また、特開平６─２６２１１６号公報に
は、マニホールド部分の内側が弾性体よりなる二重構造
にし、この弾性体を調節ロッドで押圧してマニホールド
の塗布幅方向の断面形状を変形させることにより塗布幅
方向の吐出量分布を均一にするようにした塗布装置が開
示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スリッ
ト長を直線的或いは曲線的に短くする従来の塗布装置
は、スリット長の形状に加えて、マニホールドの形状
を、同じ性状の塗布液を一定の塗布条件で塗布するのに
適するようにする必要がある。従って、塗布液の種類等
の塗布条件が変化した場合には、塗布幅方向の吐出量分
布も変化してしまうため、塗布液の種類等の塗布条件に
応じて専用の塗布装置を必要な数だけ用意しなくてはな
らないという欠点がある。

【０００７】一方、弾性体を用いた従来の塗布装置は、
１つの塗布装置で塗布液の種類等の塗布条件に対応する
ことができるものの、マニホールドの塗布幅方向の断面
形状を部分的に変化させるため、同じ断面形状を精度良
く再現することは非常に困難であり精度がでにくいとい
う欠点がある。更に、複数の塗布装置で並列操業する場
合には、各塗布装置の断面形状が同じになるように各塗
布装置の弾性体の押圧力を調整しなくてはならず、調整
に時間がかかると共に熟練を要するという欠点がある。
更には、弾性体を用いることにより塗布装置の構造が複
雑になり装置コストの増大につながるという欠点があ
る。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、単一の塗布装置で、塗布液の種類等の塗布条件
に応じて塗布幅方向に渡って均一な吐出量分布を得るこ
とができる塗布方法及びその装置を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
する為に、塗布液の供給口が側面に形成され、前記供給
口から供給された塗布液を塗布幅方向に拡げるマニホー
ルドと、該マニホールドの前記塗布幅方向に渡って塗布
液を整流して流出させるスリットを備え、該スリットか
ら流出させた塗布液を走行するウエブ面に塗布する塗布
装置に於いて、一方端に前記供給口に対応する入口を有
し、該一方端から他方端にかけて前記スリットに対応す
る出口が形成された筒状体を備え、前記筒状体の入口と
出口が前記供給口とスリットに合致するように前記筒状
体を前記マニホールド内に着脱自在に装着することによ
り、前記塗布液の種類等の塗布条件に応じて前記マニホ
ールドの水力相当直径を前記塗布幅方向に渡って調整で
きるようにしたことを特徴とする。

【００１０】ここで、水力相当直径とは断面が円形でな
い管内の乱流等について円形直径の代わりに用いるもの
で下式で定義されるものである。 Ｄ_eq＝４Ａ／Ｕ この式でＤ_eq(equivalent diameter) が水力相当直径、
Ａは流れの断面積、Ｕは濡れ辺の長さ（侵辺長）であ
る。

【００１１】本発明によれば、塗布液の種類等の塗布条
件が変わる場合には、マニホールドに塗布条件に応じた
筒状体を着脱自在に装着するだけで、塗布条件に合わせ
てマニホールドの水力相当直径を塗布幅方向に渡って適
宜調整することができるので、極めて容易に且つ短時間
で塗布幅方向の吐出量分布を均一にすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る塗布方法及びその装置の好ましい実施の形態について
詳説する。図１、図２及び図３は本発明に係る塗布装置
１０の側面断面図であり、図４は正面図であり、塗布装
置１０から流出させた塗布液１２を連続走行するウエブ
１４面に塗布している図である。また、図５は本発明に
係る塗布装置１０の分解図である。

【００１３】これらの図に示すように、塗布装置１０
は、主として、塗布液１２を塗布幅（Ｗ）方向（図４参
照）に拡げる円柱状中空部であるマニホールド１６と、
該マニホールド１６の塗布幅方向に渡って塗布液１２を
整流して流出させるスリット１８を備えた塗布装置本体
２０と、塗布装置本体２０のマニホールド１６内に着脱
自在に装着させる筒状体２２とで構成される。

【００１４】塗布装置本体２０は、主として、一対のダ
イブロック２４、２４と、ダイブロック２４同士を合わ
せた状態でその側面に当てがう一対の側板２６、２６
と、一方の側板２６に形成され塗布液１２をマニホール
ド１６の側面から供給する供給ノズル２８とで構成され
る。そして、一対のダイブロック２４と一対の側板２６
とを、止めネジ３０で一体的に組み立てることにより、
マニホールド１６やスリット１８が形成される。通常、
スリット長は１０ｍｍ〜７０ｍｍ、スリット間隙は２０
０μｍ〜８００μｍの間で設定される。また、塗布装置
本体２０には、スリット１８の間隙量を調整して塗布液
１２の塗布量を調整する調整ボルト３２が設けられる。

【００１５】筒状体２２は、図６に示すように、一方端
に前記塗布装置本体２０の供給ノズル２８に連通する塗
布液１２の入口２２Ａを有し、該一方端から他方端にか
けて塗布装置本体２０のスリット１８に対応するスリッ
ト状の出口２２Ｂを有した円筒状に形成される。筒状体
２２の側面から塗布液１２を供給するのは、筒状体２２
の中央位置から塗布液１２を供給する場合に比べて動圧
を小さくできるからである。この筒状体２２の外径はマ
ニホールド１６の内径に相当し、マニホールド１６内に
密接した状態で着脱自在に装着できるようになってい
る。筒状体２２の材質としては、金属、ゴム、合成樹脂
等何を用いてもよいが、特に、テフロン、ポリ塩化ビニ
ール、レジン、ゴムが望ましい。

【００１６】この筒状体２２を、マニホールド１６内に
着脱自在に装着することにより、塗布液１２の種類によ
る粘度等の物性、マニホールド１６への塗布液１２の供
給量、塗布液１２の温度、マニホールド１６内の内径や
幅方向の大きさ等の塗布条件に応じてマニホールド１６
内の水力相当直径を塗布幅方向に渡って適宜調整するこ
とができる。調整範囲は１０ｍｍ〜６０ｍｍが実用範囲
である。

【００１７】マニホールド１６内の水力相当直径を塗布
幅方向に渡って調整する理由は、前記した塗布条件の違
いにより、マニホールド１６内に供給された塗布液１２
の圧力損失が異なり、この圧力損失の違いがマニホール
ド１６のスリット１８から流出する塗布液１２の塗布幅
方向の吐出量分布に影響するためである。即ち、圧力損
失が大きいと、スリット１８から吐出する塗布液１２の
吐出圧が小さくなり過ぎて、塗布幅方向の各部分におけ
る吐出圧がバラツキ、吐出量分布が均一にならない。逆
に、圧力損失が小さいと、スリット１８からの吐出圧が
大きくなり過ぎて塗布幅方向の各部分における吐出圧が
バラツキ、吐出量分布が均一にならない。

【００１８】従って、塗布条件に応じて筒状体２２の幅
と幅方向の各部分における水力相当直径で表される中空
部２２Ｃの形状を変えたものを複数用意すると良い。筒
状体２２の中空部２２Ｃの形状の種類としては、例えば
以下のものがある。図６の筒状体２２は、中空部２２Ｃ
の形状を円柱状に形成し、筒状体２２をマニホールド１
６に装着した時に、マニホールド１６の塗布幅方向に渡
ってマニホールド１６の水力相当直径を均等に小さくで
きるようにしたものである。

【００１９】図７の筒状体２２は、中空部２２Ｃの形状
を図４の円柱よりも径を大きく形成したものである。図
８の筒状体２２は、中空部２２Ｃの形状を鼓形状に形成
し、筒状体２２をマニホールド１６に装着した時に、マ
ニホールド１６の中央位置の水力相当直径が最も小さく
なるようにしたものである。

【００２０】図９の筒状体２２は、中空部２２Ｃの形状
をラッパ形状に形成し、筒状体２２をマニホールド１６
に装着した時に、マニホールド１６の塗布液１２の供給
側からその反対側にかけて水力相当直径が漸次小さくで
きるようにしたものである。そして、塗布条件と吐出量
分布を均一にできる筒状体２２の中空部２２Ｃの形状と
の関係は、予め試験等により求めておく。

【００２１】図２は、マニホールド１６の側断面形状と
中空部２２Ｃの側断面形状とが異なる場合で、図３は両
者が楕円形となっている場合を例示している。上記の如
く構成された本発明の塗布装置１０によれば、塗布液の
種類等の塗布条件に応じて、適合する中空部２２Ｃの形
状を有する筒状体２２をマニホールド１６内に着脱自在
に装着するだけで、塗布装置本体２０のスリット１８か
ら連続走行するウエブ１４面に流出する塗布液１２の塗
布幅方向の吐出量分布を均一にすることができる。筒状
体２２を塗布装置本体２０に装着させるには、塗布装置
本体２０の供給ノズル２８側の側板２６を外して、筒状
体２２の入口２２Ａと出口２２Ｂを塗布装置本体２０の
マニホールド１６供給口とスリット１８に合致させるよ
うにしてマニホールド１６内に挿入し、側板２６を再び
取り付ける。これにより、筒状体２２を塗布装置本体２
０に極めて容易に且つ短時間で装着することができる。

【００２２】また、本発明の塗布装置１０は、塗布条件
に応じた筒状体２２を複数用意しておけば、塗布条件に
応じてマニホールド１６内に装着する筒状体を変えるだ
けでよく、１つの塗布装置１０で色々な塗布条件に容易
に対応させることができる。更には、筒状体２２を変え
るだけで微妙な調整が全く必要ないので、塗布装置１０
の塗布精度を安定して得ることができる。筒状体２２を
変えた場合、即ち塗布条件を変えた場合には、供給ノズ
ル２８の太さも変えて塗布液１２をマニホールド１６内
に供給する供給量も変えるとよい。これにより、前述し
た圧力損失が適正な圧力損失になるように更にきめ細か
く調整することができる。

【００２３】尚、塗布装置本体２０のマニホールド１６
のままで、塗布液１２の塗布幅方向の吐出量分布を均一
にすることができるような塗布条件の場合には、筒状体
２２をあえて使用する必要がないことはもちろんであ
る。

【００２４】

【実施例】以下に本実施の形態で説明した塗布装置を用
いてウエブ面に塗布液を塗布した時の塗布幅方向におけ
る吐出量分布を測定した結果について説明する。合わせ
て、塗布液をマニホールドの中央位置から供給する中央
供給型の塗布装置と、塗布液をマニホールドの一端側側
面から供給する側面供給型の塗布装置との吐出量分布に
ついても比較した。いずれの場合にも塗布装置本体はス
テンレス製で塗布幅は６００ｍｍ、スリット間隙０．４
ｍｍとし、スリット長さは給液側５０ｍｍ、反給液側４
５ｍｍとした。

【００２５】スリットから流出する吐出量分布は、ウエ
ブの塗布幅方向における塗布液の厚みのバラツキ、即ち
塗布量分布を測定することにより行った。 〔比較例１〕幅方向の各部分における直径が２．６ｃｍ
の円形断面を有する円柱状中空部であるマニホールドの
側面から塗布液を供給する側面供給型の塗布装置を用い
て、粘度６００ｃｐ（剪断速度１００ｓｅｃ^-1での粘
度）のカルボキシルメチルセルロース水溶液に炭酸水素
ナトリウムを微量添加した塗布液を、ウエブ面に単位幅
当たり０．２ｃｃ／ｃｍ／秒の流量で塗布した。 〔実施例１〕比較例１の塗布装置のマニホールド内に、
中空部形状が円筒状のポリ塩化ビニル製筒状体（図６参
照）を装着することによりマニホールドの直径が２．１
ｃｍの円形断面になるようにした。その他の塗布液等の
条件は同じである。

【００２６】表１は、比較例１と実施例１の塗布幅方向
における塗布量分布の比較結果である。

【００２７】

【表１】 表１の結果から分かるように、筒状体を用いていない比
較例１の塗布量分布は５．５％であるのに対し、マニホ
ールド内に筒状体を挿入して、マニホールドの内径を小
さくした実施例１は塗布量分布が３．１％に減少した。 〔比較例２〕幅方向各部分における水力相当直径が２．
６ｃｍの楕円形断面（図３参照）中空部を有するマニホ
ールドの側面から塗布液を供給する側面供給型の塗布装
置を用いて、粘度２５０ｃｐ（剪断速度１００ｓｅｃ^-1
での粘度）のカルボキシルメチルセルロース水溶液を、
ウエブ面に単位幅当たり０．２ｃｃ／ｃｍ／秒の流量で
塗布した。 〔実施例２〕比較例２の塗布装置のマニホールド内に、
中空部形状が楕円筒状のポリ塩化ビニル製筒状体（図６
参照）を装着することによりマニホールドの水力相当直
径が２．１ｃｍの楕円形断面になるようにした。その他
の塗布液等の条件は比較例２と同じである。

【００２８】表２は、比較例２と実施例２の塗布幅方向
における塗布量分布の比較結果である。

【００２９】

【表２】 表２の結果においても、表１の結果と同様に、筒状体を
用いない比較例２の塗布量分布は６．５％であるのに対
し、マニホールド内に筒状体を挿入して、マニホールド
の直径を小さくした実施例２は塗布量分布が２．２％に
減少した。

【００３０】次に、中央供給型の塗布装置と側面供給型
の塗布装置との塗布量分布について比較した結果につい
て説明する。 〔中央供給型〕幅方向の各部分における直径が２．６ｃ
ｍの円形断面を有する円柱状中空部であるマニホールド
の中央位置から塗布液を供給する中央供給型の塗布装置
を用いて、粘度６００ｃｐ（剪断速度１００ｓｅｃ^-1で
の粘度）のカルボキシルメチルセルロース水溶液を、ウ
エブ面に単位幅当たり０．２ｃｃ／ｃｍ／秒の流量で塗
布した。この塗布装置は、ステンレス製で塗布幅６００
ｍｍ、スリット間隙０．４ｍｍ、スリット長５０ｍｍで
あった。 〔側面供給型〕比較例１と同じ塗布装置を用いて、粘度
６００ｃｐ（剪断速度１００ｓｅｃ^-1での粘度）のカル
ボキシルメチルセルロース水溶液を、ウエブ表面に単位
幅当たり０．２ｃｃ／ｃｍ／秒の流量で塗布した。

【００３１】表３は、中央供給型と側面供給型の塗布量
分布の比較結果である。

【００３２】

【表３】 表３から分かるように、中央供給型の塗布装置の塗布量
分布は６．０％であるのに対し、側面供給型の塗布装置
では３．７％に低減した。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗布方法
及びその装置によれば、マニホールド内に筒状体を装着
するだけで、マニホールドの水力相当直径を適宜調整す
ることができるので、マニホールドのスリットから流出
する塗布液の塗布幅方向の吐出量を均一にすることがで
きる。

【００３４】従って、塗布液の種類等の塗布条件に応じ
た筒状体を複数用意しておけば、塗布条件によりマニホ
ールド内に装着させる筒状体を変えるだけでよく、１つ
の塗布装置で色々な塗布条件に対応させることができ
る。更には、筒状体を変えるだけで微妙な調整が全く必
要ないので、塗布装置の塗布精度を安定して得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の塗布装置の側面断面図

【図２】図２は、本発明の塗布装置の側断面図の他の例

【図３】図３は、本発明の塗布装置の側断面図の更に別
の例

【図４】図４は、本発明の塗布装置の正面図

【図５】図５は、本発明の塗布装置の分解図

【図６】図６は、中空部形状が円柱状の筒状体の斜視図

【図７】図７は、中空部形状が円柱状の水力相当直径が
図６より大きな筒状体の斜視図

【図８】図８は、中空部形状が鼓形状の筒状体の斜視図

【図９】図９は、中空部形状がラッパ形状の筒状体の斜
視図

【符号の説明】

１０…塗布装置 １２…塗布液 １４…ウエブ １６…マニホールド １８…スリット ２０…塗布装置本体 ２２…筒状体 ２２Ａ…筒状体の塗布液の入口 ２２Ｂ…筒状体の塗布液の出口 ２２Ｃ…筒状体の中空部 ２４…ダイブロック ２６…側板 ２８…供給ノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗布液の供給口が側面に形成され、前記供
   給口から供給された塗布液を塗布幅方向に拡げるマニホ
   ールドと、該マニホールドの前記塗布幅方向に渡って塗
   布液を整流して流出させるスリットを備え、該スリット
   から流出させた塗布液を走行するウエブ面に塗布する塗
   布装置に於いて、 一方端に前記供給口に対応する入口を有し、該一方端か
   ら他方端にかけて前記スリットに対応する出口が形成さ
   れた筒状体を備え、 前記筒状体の入口と出口が前記供給口とスリットに合致
   するように前記筒状体を前記マニホールド内に着脱自在
   に装着することにより、前記塗布液の種類等の塗布条件
   に応じて前記マニホールドの水力相当直径を前記塗布幅
   方向に渡って調整できるようにしたことを特徴とする塗
   布装置。
2. 【請求項２】前記塗布条件に応じて前記筒状体の幅と幅
   方向の各部分における水力相当直径で表される中空部の
   形状を変えたものを複数用意することを特徴とする請求
   項１に記載の塗布装置。
3. 【請求項３】前記筒状体の中空部の形状は、筒状体の一
   方端から他方端にかけて水力相当直径が漸次小さくなっ
   ていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
4. 【請求項４】前記マニホールドの水力相当直径を変えた
   場合には、前記マニホールドに供給する塗布液の供給ノ
   ズルの太さも変えることを特徴とする請求項１、２又は
   ３に記載の塗布装置。