JP2003154302A - Coating device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被塗工物である基
材の表面に塗工液を塗布するエクストルージョン方式の
ダイヘッドを用いた塗工装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来より、エクストル
ージョン方式のダイヘッドを用いた塗工装置は、均一な
薄膜塗工が可能であることから種々の分野で広く利用さ
れている。このダイヘッドは、基本的に、液入口からの
塗工液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そ
のマニホールドから塗工液が押し出される先端のダイ吐
出部とを備えた構造をしている。そして、幅方向での液
吐出精度を向上させるために設けられた第１マニホール
ドの他に、２つ目の第２マニホールドを設けたタイプの
ダイヘッドが知られている。
【０００３】図１はこのような２つのマニホールドを設
けたダイヘッドの一例を示す斜視図である。同図におい
て１はダイ上板、２はダイ下板、３は第１マニホール
ド、４は第２マニホールドであり、ダイ下板２の後方に
設けられた液入口５からダイヘッド内に供給された塗工
液は、第１マニホールド３にて幅方向に広げられ、第２
マニホールド４を通過し、先端のダイ吐出部６から吐出
されて、走行するウェブ上に塗布される。そして、図を
見れば分かるように、第２マニホールド４は、塗工液の
吐出幅を変更するためのディッケル６をスライドさせる
案内溝として機能している。
【０００４】このように、従来のダイヘッドに設けられ
る第２マニホールドは、塗工液の吐出幅を変更するため
のディッケルをスライドさせる案内溝であり、この第２
マニホールドがダイヘッドの幅方向での液吐出精度の向
上に有効であるという認識は特になかった。したがっ
て、第２マニホールドを設ける場合、従来は断面積や設
置位置についても何ら考慮されていない。
【０００５】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、塗工液の吐出
精度向上に有効な第２マニホールドを有するダイヘッド
を備えた塗工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の塗工装置は、液入口からの塗工液を幅方向
に広がらせるためのマニホールドと、そのマニホールド
から塗工液が押し出される先端のダイ吐出部とを具備し
てなるエクストルージョン方式のダイヘッドを用いた塗
工装置において、第１マニホールドの他に第２マニホー
ルドを設け、第１マニホールドと第２マニホールドの断
面積をそれぞれＳ１、Ｓ２とした時に、Ｓ２／Ｓ１≧
０．４とし、第１マニホールドの出口部から第２マニホ
ールドの入口部までの長さをＬ１、第２マニホールドの
出口部からダイ吐出部までの長さをＬ２とした時に、Ｌ
１／（Ｌ１＋Ｌ２）の値を０．４〜０．６としたことを
特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態ついて
図面を参照しながら説明する。
【０００８】図２は本発明の塗工装置で使用するダイヘ
ッドの断面図である。このダイヘッド１０は、ダイ上板
１１とダイ下板１２の間に第１マニホールド１３と第２
マニホールド１４を有しており、第１マニホールドはダ
イ下板１２の後方に設けられた液入口１５と繋がり、第
２マニホールド１４は先端のダイ吐出部１６と繋がって
いる。そして、液入口１５からダイヘッド内に供給され
た塗工液は、第１マニホールド１３にて幅方向に広げら
れ、第２マニホールド１４を通過し、先端のダイ吐出部
１６から吐出されて走行するウェブ上に塗布される。
【０００９】このダイヘッド１０のように、第１マニホ
ールド１３に加えて第２マニホールド１４を設けると、
幅方向での液吐出精度が向上し、断面積の比率が大きく
なるほど幅方向での液吐出精度が向上する。そして、本
発明では、第１マニホールドと第２マニホールドの断面
積をそれぞれＳ１、Ｓ２とした時に、Ｓ２／Ｓ１≧０．
４となるように設計する。このように、第１マニホール
ドと第２マニホールドの断面積Ｓ１，Ｓ２がこのような
関係にあると、液吐出精度の変化率が小さく抑えられ、
第２マニホールド１４の加工精度不良による断面積変化
の影響が少なくなる。
【００１０】また、本発明では、第１マニホールド１３
の出口部から第２マニホールド１４の入口部までの長さ
をＬ１、第２マニホールド１４の出口部からダイ吐出部
１６までの長さをＬ２とした時に、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ
２）の値が０．４〜０．６になるように設定する。この
ように、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）の値が０．４〜０．６の
範囲に収まると、液吐出精度の変化率が小さく抑えら
れ、第２マニホールド１４の加工精度不良による断面積
変化の影響が少なくなる。特に、第２マニホールド１４
が第１マニホールド１３とダイ吐出部１６の間の中間で
あるＬ１／（Ｌ１＋Ｌ２）＝０．５の時には、ダイヘッ
ド１０の幅方向での液吐出精度の値が最も小さくなる。
【００１１】
【実施例】（実施例１）第１マニホールドの断面積を固
定し、第１マニホールドと第２マニホールドとの断面積
の比率を変えたダイヘッドを準備し、それらのダイヘッ
ドにより実験を行い、幅方向での液吐出精度を評価し
た。実験条件は次のようである。
【００１２】第１マニホールドの断面積をＡ＝０．７９
ｃｍ2 （半径：０．５０ｃｍ）、Ｂ＝１．７７ｃｍ
2 （半径：０．７５ｃｍ）、Ｃ＝３．１４ｃｍ2 （半
径：１．００ｃｍ）の３種類とし、それぞれについて第
２マニホールドの断面積を０、第１マニホールドの断面
積の１／５、２／５、３／５、４／５、５／５とした６
種類のダイヘッドを準備した。また、第１マニホールド
と第２マニホールドの間のスリットギャップは０．０５
ｃｍとし、第２マニホールドとダイ吐出部の間のスリッ
トギャップはダイヘッド内の圧力が一定となるように第
２マニホールド断面積に応じて変えた。
【００１３】塗工液に粘度５ｃｐｓのグリセリン水溶液
（ニュートン流体）を使用し、各ダイヘッドを使用した
時の液吐出偏差（±％）を調べた。その結果は図３のグ
ラフに示す通りである。
【００１４】この図３のグラフから、第１マニホールド
の他に第２マニホールドを設けることで幅方向の液吐出
精度が向上し、断面積の比率（Ｓ１／Ｓ２）が大きくな
るほど幅方向での液吐出偏差が小さくなることが分か
る。また、断面積の比率が０．４を越えると、液吐出精
度の変化率が小さくなることも分かる。
【００１５】（実施例２）第１マニホールドの位置を固
定し、第２マニホールドの位置を変えたダイヘッドを準
備し、それらのダイヘッドにより実験を行い、幅方向で
の液吐出精度を評価した。実験条件は次のようである。
【００１６】第１マニホールドの断面積をＡ＝０．７９
ｃｍ2 （半径：０．５０ｃｍ）、Ｂ＝１．７７ｃｍ
2 （半径：０．７５ｃｍ）、Ｃ＝３．１４ｃｍ2 （半
径：１．００ｃｍ）の３種類とし、それぞれについて第
２マニホールドの断面積を第１マニホールドの断面積の
１／２とした。また、スリットギャップは０．０５ｃｍ
とした。そして、第１マニホールド断面積３種類のそれ
ぞれについて、全体のスリット長さ（Ｌ１＋Ｌ２）を５
ｃｍとし、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）の値が０、０．２、
０．４、０．６、０．８、１とした６種類のダイヘッド
を準備した。
【００１７】塗工液に粘度５ｃｐｓのグリセリン水溶液
（ニュートン流体）を使用し、各ダイヘッドを使用した
時の液吐出偏差（±％）を調べた。その結果は図４のグ
ラフに示す通りである。
【００１８】この図４のグラフから、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ
２）の値が０．４〜０．６にて液吐出精度の変化率が小
さくなることが分かる。特に、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）＝
０．５の時、幅方向での液吐出精度の値が最も小さくな
ることが分かる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の塗工装置は、液入口からの塗工
液を幅方向に広がらせるためのマニホールドと、そのマ
ニホールドから塗工液が押し出される先端のダイ吐出部
とを具備してなるエクストルージョン方式のダイヘッド
を用いた塗工装置において、第１マニホールドの他に第
２マニホールドを設け、第１マニホールドと第２マニホ
ールドの断面積をそれぞれＳ１、Ｓ２とした時に、Ｓ２
／Ｓ１≧０．４とし、第１マニホールドの出口部から第
２マニホールドの入口部までの長さをＬ１、第２マニホ
ールドの出口部からダイ吐出部までの長さをＬ２とした
時に、Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）の値を０．４〜０．６とし
たことを特徴としているので、第２マニホールドを設け
ることにより幅方向での液吐出精度が向上するととも
に、第１マニホールドに対する第２マニホールドの大き
さと位置の適切化が図られ、第２マニホールドの加工精
度不良の影響を受けず、ダイヘッドにおける幅方向での
液吐出精度を良好に保つことができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a coating apparatus using an extrusion die head for applying a coating liquid to a surface of a substrate which is an object to be coated. Things. [0002] Conventionally, a coating apparatus using an extrusion die head has been widely used in various fields since uniform thin film coating is possible. The die head basically has a structure including a manifold for spreading the coating liquid from the liquid inlet in the width direction, and a die discharge section at the tip end where the coating liquid is extruded from the manifold. A type of die head provided with a second second manifold in addition to the first manifold provided to improve the liquid discharge accuracy in the width direction is known. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a die head provided with such two manifolds. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a die upper plate, 2 denotes a die lower plate, 3 denotes a first manifold, 4 denotes a second manifold, and a coating liquid supplied into the die head from a liquid inlet 5 provided behind the die lower plate 2. The working liquid is spread in the width direction by the first manifold 3,
After passing through the manifold 4, it is discharged from the die discharge section 6 at the tip and is applied onto the running web. As can be seen from the figure, the second manifold 4 functions as a guide groove for sliding the deckle 6 for changing the discharge width of the coating liquid. As described above, the second manifold provided in the conventional die head is a guide groove for sliding a deckle for changing the discharge width of the coating liquid.
There was no particular recognition that the manifold was effective in improving the liquid ejection accuracy in the width direction of the die head. Therefore, when the second manifold is provided, no consideration has been given to the cross-sectional area and the installation position. The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a coating apparatus provided with a die head having a second manifold effective for improving the accuracy of coating liquid discharge. To provide. In order to achieve the above object, a coating apparatus according to the present invention comprises a manifold for spreading a coating liquid from a liquid inlet in a width direction, and a coating liquid from the manifold. In a coating apparatus using an extrusion-type die head including a die discharge section at a tip from which a working liquid is extruded, a second manifold is provided in addition to the first manifold, and the first manifold and the second manifold are cut off. When the areas are S1 and S2, respectively, S2 / S1 ≧
0.4, the length from the outlet of the first manifold to the inlet of the second manifold is L1, and the length from the outlet of the second manifold to the die discharge unit is L2,
It is characterized in that the value of 1 / (L1 + L2) is 0.4 to 0.6. [0007] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a sectional view of a die head used in the coating apparatus of the present invention. The die head 10 has a first manifold 13 and a second manifold 12 between a die upper plate 11 and a die lower plate 12.
It has a manifold 14, the first manifold is connected to a liquid inlet 15 provided behind the die lower plate 12, and the second manifold 14 is connected to a die discharge unit 16 at the tip. Then, the coating liquid supplied into the die head from the liquid inlet 15 is spread in the width direction by the first manifold 13, passes through the second manifold 14, and is discharged from the die discharge section 16 at the leading end and travels. Applied on top. When the second manifold 14 is provided in addition to the first manifold 13 as in the die head 10,
The liquid discharge accuracy in the width direction improves, and the liquid discharge accuracy in the width direction improves as the ratio of the cross-sectional area increases. In the present invention, when the sectional areas of the first manifold and the second manifold are S1 and S2, respectively, S2 / S1 ≧ 0.
4 is designed. As described above, when the cross-sectional areas S1 and S2 of the first manifold and the second manifold have such a relationship, the rate of change of the liquid discharge accuracy is suppressed to a small value.
The influence of a change in the cross-sectional area due to poor processing accuracy of the second manifold 14 is reduced. In the present invention, the first manifold 13
Where L1 is the length from the outlet of the second manifold 14 to the inlet of the second manifold 14, and L2 is the length from the outlet of the second manifold 14 to the die discharger 16. L1 / (L1 + L
Set so that the value of 2) becomes 0.4 to 0.6. As described above, when the value of L1 / (L1 + L2) falls within the range of 0.4 to 0.6, the change rate of the liquid discharge accuracy is suppressed to a small value, and the influence of the cross-sectional area change due to the poor processing accuracy of the second manifold 14 is obtained. Is reduced. In particular, the second manifold 14
When L1 / (L1 + L2) = 0.5, which is an intermediate point between the first manifold 13 and the die discharge unit 16, the value of the liquid discharge accuracy in the width direction of the die head 10 becomes the smallest. (Embodiment 1) A die head in which the cross-sectional area of the first manifold is fixed and the ratio of the cross-sectional area of the first manifold to the second manifold is changed is prepared, and an experiment is performed by using these die heads. The liquid discharge accuracy in the width direction was evaluated. The experimental conditions are as follows. The sectional area of the first manifold is A = 0.79.
cm 2 (radius: 0.50 cm), B = 1.77 cm
2 (radius: 0.75 cm) and C = 3.14 cm 2 (radius: 1.00 cm). For each, the cross-sectional area of the second manifold is 0, 1/5 of the cross-sectional area of the first manifold, 2 / 5, 3/5, 4/5, 5/5
Different types of die heads were prepared. The slit gap between the first manifold and the second manifold is 0.05
cm, and the slit gap between the second manifold and the die discharge unit was changed according to the second manifold sectional area so that the pressure in the die head was constant. A glycerin aqueous solution (Newtonian fluid) having a viscosity of 5 cps was used as a coating liquid, and the liquid ejection deviation (±%) when each die head was used was examined. The result is as shown in the graph of FIG. From the graph of FIG. 3, it can be seen that the provision of the second manifold in addition to the first manifold improves the liquid discharge accuracy in the width direction, and the larger the ratio of the cross-sectional area (S1 / S2), the more the liquid discharge in the width direction. It can be seen that the ejection deviation is reduced. It can also be seen that when the ratio of the cross-sectional areas exceeds 0.4, the rate of change of the liquid ejection accuracy decreases. (Example 2) A die head in which the position of the first manifold was fixed and the position of the second manifold was changed was prepared, and experiments were carried out with these die heads to evaluate the liquid discharge accuracy in the width direction. The experimental conditions are as follows. The sectional area of the first manifold is A = 0.79.
cm 2 (radius: 0.50 cm), B = 1.77 cm
2 (radius: 0.75 cm) and C = 3.14 cm 2 (radius: 1.00 cm), and the cross-sectional area of the second manifold was の of the cross-sectional area of the first manifold. The slit gap is 0.05cm
And Then, for each of the three types of first manifold cross-sectional area, the total slit length (L1 + L2) is set to 5
cm, and the value of L1 / (L1 + L2) is 0, 0.2,
Six types of die heads of 0.4, 0.6, 0.8 and 1 were prepared. A glycerin aqueous solution (Newtonian fluid) having a viscosity of 5 cps was used as a coating liquid, and the liquid ejection deviation (±%) when each die head was used was examined. The result is as shown in the graph of FIG. From the graph of FIG. 4, L1 / (L1 + L
It can be seen that when the value of 2) is 0.4 to 0.6, the rate of change of the liquid ejection accuracy becomes small. In particular, L1 / (L1 + L2) =
It can be seen that when the value is 0.5, the value of the liquid discharge accuracy in the width direction becomes the smallest. The coating apparatus of the present invention comprises a manifold for spreading the coating liquid from the liquid inlet in the width direction, and a die discharge section at the tip from which the coating liquid is extruded from the manifold. In the coating apparatus using the extrusion die head provided, a second manifold is provided in addition to the first manifold, and when the cross-sectional areas of the first manifold and the second manifold are S1 and S2, respectively, S2
/S1≧0.4, and the length from the outlet of the first manifold to the inlet of the second manifold is L1, and the length from the outlet of the second manifold to the die discharge unit is L2, L1 / L1 Since the value of (L1 + L2) is set to 0.4 to 0.6, by providing the second manifold, the liquid discharge accuracy in the width direction is improved, and the size of the second manifold with respect to the first manifold is increased. In this case, the liquid discharge accuracy in the width direction of the die head can be kept good without being affected by poor processing accuracy of the second manifold.
【図面の簡単な説明】
【図１】第１マニホールドの他に第２マニホールドを設
けた従来のダイヘッドの一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の塗工装置で使用するダイヘッドの断面
図である。
【図３】第１マニホールド及び第２マニホールドの断面
積比率を変えた時の液吐出精度を調べる実験結果を示す
グラフである。
【図４】第１マニホールドに対する第２マニホールドの
位置を変えた時の液吐出精度を調べる実験結果を示すグ
ラフである。
【符号の説明】
１０ ダイヘッド
１１ ダイ上板
１２ ダイ下板
１３ 第１マニホールド
１４ 第２マニホールド
１５ 液入口
１６ ダイ吐出部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conventional die head provided with a second manifold in addition to a first manifold. FIG. 2 is a sectional view of a die head used in the coating apparatus of the present invention. FIG. 3 is a graph showing an experimental result for examining a liquid discharge accuracy when a sectional area ratio of a first manifold and a second manifold is changed. FIG. 4 is a graph showing experimental results for examining liquid ejection accuracy when the position of a second manifold with respect to a first manifold is changed. [Description of Signs] 10 Die head 11 Die upper plate 12 Die lower plate 13 First manifold 14 Second manifold 15 Liquid inlet 16 Die discharge unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 孝 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 4F041 AA12 AB01 BA05 BA12 CA02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takashi Aoki 1-1-1 Ichigaya Kagacho, Shinjuku-ku, Tokyo Dai Nippon Printing Co., Ltd. F term (reference) 4F041 AA12 AB01 BA05 BA12 CA02
Claims (1)
るためのマニホールドと、そのマニホールドから塗工液
が押し出される先端のダイ吐出部とを具備してなるエク
ストルージョン方式のダイヘッドを用いた塗工装置にお
いて、第１マニホールドの他に第２マニホールドを設
け、第１マニホールドと第２マニホールドの断面積をそ
れぞれＳ１、Ｓ２とした時に、Ｓ２／Ｓ１≧０．４と
し、第１マニホールドの出口部から第２マニホールドの
入口部までの長さをＬ１、第２マニホールドの出口部か
らダイ吐出部までの長さをＬ２とした時に、Ｌ１／（Ｌ
１＋Ｌ２）の値を０．４〜０．６としたことを特徴とす
る塗工装置。Claims: 1. An extruder comprising: a manifold for spreading a coating liquid from a liquid inlet in a width direction; and a die discharge unit at a tip end from which the coating liquid is extruded from the manifold. In a coating apparatus using a lug-type die head, a second manifold is provided in addition to the first manifold, and when the sectional areas of the first manifold and the second manifold are S1 and S2, respectively, S2 / S1 ≧ 0.4 When the length from the outlet of the first manifold to the inlet of the second manifold is L1, and the length from the outlet of the second manifold to the die discharge unit is L2, L1 / (L
(1 + L2) 0.4 to 0.6.
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