JP2010196533A - Pump head for high-viscosity coating liquid, pump for high-viscosity coating liquid, and method for manufacturing coating material - Google Patents

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直輝 矢澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump head for a high-viscosity coating liquid and a pump for a high-viscosity coating liquid capable of feeding the high-viscosity coating liquid to a coating device for uniformly coating the coating liquid to a base member which is continuously conveyed without causing pulsation while being agitated. <P>SOLUTION: The pump head for the high-viscosity coating liquid includes: a pump chamber 2 having a means for sucking and discharging the coating liquid by reciprocating a piston and having the piston in its center; a suction liquid chamber 3 having a suction valve seat 5, a suction valve ball 7 and a suction valve ball stop 9 for sucking the coating liquid in the suction direction of the pump chamber 2; and a discharging liquid chamber 4 having a discharging valve seat 6, a discharging valve ball 8 and a discharging valve ball stop 10 for discharging the coating liquid in the discharging direction of the pump chamber 2. A means for agitating the coating liquid is provided in of the pump chamber 2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、連続的に搬送される基材上に塗工液を均一に塗工する塗工装置へ、塗工液を供給する塗工液供給ポンプに関する。特に、高粘度材料の塗工液を撹拌しながら脈動無く供給する高粘度塗工液用ポンプヘッドおよび高粘度塗工液用ポンプに関するものである。   The present invention relates to a coating liquid supply pump that supplies a coating liquid to a coating apparatus that uniformly coats the coating liquid on a continuously conveyed substrate. In particular, the present invention relates to a high-viscosity coating liquid pump head and a high-viscosity coating liquid pump that supply a coating liquid of a high-viscosity material without stirring.

連続的に搬送される基材上に塗工液を塗工する方法として、大別すると、塗工液を基材上に塗工し、塗工された基材上をロールやドクターを使って余分な塗工液を掻き落とす後計量方式と、予め計量しておいた塗工液を基材上に塗工する前計量方式に分けられている。   As a method of coating the coating liquid on the substrate that is continuously transported, it can be roughly classified as follows: the coating liquid is coated on the substrate, and the coated substrate is applied using a roll or doctor. It is divided into a post-measuring method in which excess coating liquid is scraped off, and a pre-measuring method in which a pre-weighed coating solution is applied onto a substrate.

前記、後計量方式の塗工方法として、ブレード塗工方式、ロッド塗工方式あるいはスプレーコーティング方式等がある。また、前計量方式の塗工方式として、ダイコーティング方式、スライドコーティング方式さらにカーテンコーティング方式等がある。   Examples of the post-measuring method include a blade coating method, a rod coating method, and a spray coating method. In addition, as a pre-weighing coating method, there are a die coating method, a slide coating method, and a curtain coating method.

また、基材上に均一の塗工膜を形成することによって製造される製品として、電子部材に用いられるものや、光学フィルム等に用いられるものが近年多くなっている。このため、微少な点欠陥、スジ、ムラ等の塗工欠陥に対する品質要求が高まっている。このようなことにより、塗工液の循環や空気暴露がほとんど無く、クローズド化が容易な前計量方式の塗工方法が注目されている。特に、ダイコーティング方式は高粘度材料から低粘度材料まで広範囲の材料の塗工が可能であり、塗工液中にフィラーやマイクロカプセル等の微小粒子が入った材料であっても均一な塗工が可能なことから多くの分野において採用されている。   Moreover, as products manufactured by forming a uniform coating film on a substrate, those used for electronic members and those used for optical films have increased in recent years. For this reason, quality requirements for coating defects such as minute point defects, streaks, and unevenness are increasing. For this reason, a pre-weighing type coating method that is hardly circulated and exposed to air and that can be easily closed is drawing attention. In particular, the die coating method can apply a wide range of materials from high-viscosity materials to low-viscosity materials, and even coating materials that contain fine particles such as fillers and microcapsules in the coating liquid Has been adopted in many fields.

さらに、ダイコーティング方式は、予め塗工液を計量し、送液するための塗工液供給ポンプが必要であり、その送液精度が塗工膜厚の均一性に大きく影響されるため、塗工液供給ポンプの高い定量送液性が求められている。   Furthermore, the die coating method requires a coating liquid supply pump for measuring and feeding the coating liquid in advance, and the liquid feeding accuracy is greatly affected by the uniformity of the coating film thickness. There is a demand for high quantitative liquid feeding performance of the industrial fluid supply pump.

前記、定量送液性の高い塗工液供給ポンプとして、例えば、容積回転式ポンプであるギヤーポンプやスネークポンプ、容積往復運動式ポンプであるダイヤフラムポンプやプランジャーポンプ等がある。   Examples of the coating liquid supply pump having a high quantitative liquid feeding property include a gear pump and a snake pump that are positive displacement rotary pumps, and a diaphragm pump and a plunger pump that are positive and negative displacement pumps.

容積回転式ポンプは逆止弁を必要とせず、且つ、自吸能力が高い等のメリットがある反面、ポンプ内に摺動部があるために、フィラーやマイクロカプセル等の微粒子分散系の材料を送液する場合に、塗工液にダメージを与えたり、あるいは塗工液供給ポンプを損傷したりといった問題がある。   The positive displacement pump does not require a check valve and has a merit such as high self-priming capability, but because there is a sliding part in the pump, a fine particle dispersion material such as filler or microcapsule is used. When the liquid is fed, there is a problem that the coating liquid is damaged or the coating liquid supply pump is damaged.

ただ、最近ではフィラーやマイクロカプセルによって高機能性を持たせたフィルムが増加してきている。このため、内部に摺動部を持たない図１に示すような容積往復運動式ポンプの要望がより一層高まっている。   However, recently, films with high functionality using fillers and microcapsules are increasing. For this reason, there is a growing demand for a positive displacement reciprocating pump as shown in FIG.

図１に示す容積往復運動式ポンプ１５の動作および原理は、通常、ポンプ室２の容積がピストン１の往復運動によって変化し、塗工液が吸入・吐出される。ポンプ室２の容積が増大する際には、ポンプ室２内部の圧力低下によって、吐出弁ボール８が吐出弁座６に着座する。一方、吸入弁ボール７は吸入弁座５から離脱する。このことで吐出側の塗工液が逆流せず、吸入側の塗工液がポンプ室２内部に吸入される（吸入工程）。また、ポンプ室
２の容積が減少する際には、ポンプ室２内部の圧力上昇によって、吸入弁ボール７は吸入弁座５に着座する。一方、吐出弁ボール８は吐出弁座６から離脱する。このことでポンプ室２内部の塗工液が逆流せず、塗工液が吐出側に吐出される（吐出工程）。このように容積往復運動式ポンプは吸入工程と吐出工程を繰り返すことにより、所望量の塗工液を供給することができる。 The operation and principle of the volume reciprocating pump 15 shown in FIG. 1 is normally such that the volume of the pump chamber 2 is changed by the reciprocating movement of the piston 1 and the coating liquid is sucked and discharged. When the volume of the pump chamber 2 increases, the discharge valve ball 8 is seated on the discharge valve seat 6 due to the pressure drop inside the pump chamber 2. On the other hand, the suction valve ball 7 is detached from the suction valve seat 5. As a result, the discharge-side coating liquid does not flow backward, and the suction-side coating liquid is sucked into the pump chamber 2 (suction process). Further, when the volume of the pump chamber 2 is reduced, the suction valve ball 7 is seated on the suction valve seat 5 due to an increase in pressure inside the pump chamber 2. On the other hand, the discharge valve ball 8 is detached from the discharge valve seat 6. As a result, the coating liquid inside the pump chamber 2 does not flow backward, and the coating liquid is discharged to the discharge side (discharge process). As described above, the positive displacement pump can supply a desired amount of coating liquid by repeating the suction process and the discharge process.

一方で、上記容積往復運動式ポンプにおける短所として、吐出工程中では非常に安定した一定流量を制御することができるが、必ず吸入工程が存在する。このため、どんなに吸入工程を急いだとしても一定時間吐出しない時間が存在する。この対策として、容積往復運動式ポンプを二つ並列に配置している。そして一方の容積往復運動式ポンプが吐出工程にある場合には他方の容積往復運動式ポンプは吸入工程になるように１８０°の位相差をもって動作させることにより、間欠の無い一定した吐出を実現する方法が取られている。   On the other hand, as a disadvantage in the positive displacement reciprocating pump, a very stable constant flow rate can be controlled during the discharge process, but there is always an intake process. For this reason, there is a time during which no discharge is performed for a certain period of time no matter how fast the inhalation process is. As a countermeasure against this, two volume reciprocating pumps are arranged in parallel. When one volume reciprocating pump is in the discharge process, the other volume reciprocating pump is operated with a phase difference of 180 ° so as to be in the suction process, thereby realizing constant discharge without intermittent. The method is taken.

しかし、二つの容積往復運動式ポンプを用いて吸入工程と吐出工程を切りかえる際に、弁ボールが所望のタイミングで弁座に着座しないことがあり、逆流が発生する問題がある。この場合に、二つの容積往復運動式ポンプの吐出切り替えタイミングで吐出流量の減少が生じ定量性を欠く問題がある。特に高粘度材料を送液する場合には弁ボールに対する塗工液の粘性抵抗が大きいためにその現象が顕著になってくる。このような問題を解決するために、弁ボールを弁座に強制的に着座させるためのスプリングを設けた粘着性液体用逆止弁も知られている（例えば、特許文献２参照）。   However, when switching between the suction process and the discharge process using two reciprocating pumps, the valve ball may not be seated on the valve seat at a desired timing, causing a problem of backflow. In this case, there is a problem that the discharge flow rate decreases at the discharge switching timing of the two volume reciprocating pumps and the quantitative property is lacking. In particular, when a high-viscosity material is fed, the phenomenon becomes prominent because the viscosity resistance of the coating liquid against the valve ball is large. In order to solve such a problem, an adhesive liquid check valve provided with a spring for forcibly seating a valve ball on a valve seat is also known (see, for example, Patent Document 2).

特開平０５−２６３７６４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-263762 特開２０００−３５６２７４号公報JP 2000-356274 A 特開２００６−７０７１９号公報JP 2006-70719 A

特許文献２の粘着性液体用逆止弁は、スプリングによって強制的に弁ボールを弁座に押し付けることによって、弁を開放状態にするための抵抗が生じ、吸入工程時にキャビテーション現象が発生し、ポンプ能力が低下する問題があるため、高粘度塗工液用ポンプヘッドとしては最適でない。   The check valve for sticky liquid of Patent Document 2 causes a resistance to open the valve by forcibly pressing the valve ball against the valve seat by a spring, and a cavitation phenomenon occurs during the suction process. Due to the problem of reduced capacity, it is not optimal as a pump head for high viscosity coating liquids.

さらに、ポンプ始動時に、ポンプ室内を塗工液で充満させなければならないために、一度他のポンプを使って呼び液を注入する必要があるなど、作業が非常に煩雑であるという問題がある。   Furthermore, since the pump chamber must be filled with the coating liquid when the pump is started, there is a problem that the work is very complicated, for example, it is necessary to inject the priming liquid once using another pump.

また、スプリングによって弁ボールが弁座に押し付けられるために、弁ボールや弁座が局所的に磨耗するという問題がある。   Further, since the valve ball is pressed against the valve seat by the spring, there is a problem that the valve ball and the valve seat are locally worn.

特許文献１に記載のダイヤフラムポンプは高粘度材料を吸入・吐出する際のエネルギー消費が非常に大きく、さらに脈動するという問題がある。   The diaphragm pump described in Patent Document 1 has a problem that energy consumption when sucking and discharging a high viscosity material is very large and further pulsates.

通常の容積往復運動式ポンプは、上記問題点の他、高粘度材料をポンプ内で撹拌しながら供給することができないため、高粘度塗工液によっては沈降したり分離したりするといった問題が生じる。   In addition to the above-mentioned problems, a normal positive displacement reciprocating pump cannot supply a high-viscosity material while stirring in the pump. Therefore, depending on the high-viscosity coating liquid, a problem such as sedimentation or separation may occur. .

特許文献３に記載の、吸入弁座および吐出弁座に振動する手段を設ける方法は、高粘度塗工液を脈動無く供給することができる。しかし弁座と弁ボールが接触した際に、振動に
より弁座および弁ボールが磨耗するといった問題がある。 The method of providing a means for vibrating the suction valve seat and the discharge valve seat described in Patent Document 3 can supply the high-viscosity coating liquid without pulsation. However, when the valve seat and the valve ball come into contact with each other, there is a problem that the valve seat and the valve ball are worn by vibration.

また、吸入弁座および吐出弁座の振動だけでは高粘度塗工液を十分に撹拌できないという問題もある。   There is also a problem that the high-viscosity coating liquid cannot be sufficiently stirred only by vibrations of the suction valve seat and the discharge valve seat.

本発明は上記した従来の問題点を鑑みてなされたものであり、連続的に搬送される基材上に塗工液を均一に塗工する塗工装置へ、高粘度材料の塗工液を撹拌しながら脈動無く供給することのできる高粘度塗工液用ポンプヘッドおよび高粘度塗工液用ポンプを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a coating liquid of a high-viscosity material is applied to a coating apparatus that uniformly coats a coating liquid on a substrate that is continuously conveyed. To provide a pump head for a high viscosity coating liquid and a pump for a high viscosity coating liquid that can be supplied without pulsation while stirring.

本発明は上記の課題を解決することが目的である。まず発明の請求項１に係る発明は、連続的に搬送する基材に塗工液を塗工する塗工装置へ塗工液を供給するポンプヘッドであって、
ピストンの往復運動で塗工液を吸入、吐出する手段を有し、
中央にピストンを有するポンプ室と、ポンプ室の吸入側方向に塗工液を吸入する吸入弁座と吸入弁ボールと吸入弁ボール止めを有する吸入液室と、
さらにポンプ室の吐出側方向に塗工液を吐出する吐出弁座と吐出弁ボールと吐出弁ボール止めを有する吐出液室を具備し、
且つ、ポンプ室内部に塗工液を撹拌する手段が具備されていることを特徴とする高粘度塗工液用ポンプヘッドである。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. The invention according to claim 1 of the invention is a pump head that supplies a coating liquid to a coating apparatus that coats the coating liquid on a substrate that is continuously conveyed,
It has means to suck and discharge coating liquid by reciprocating movement of the piston,
A pump chamber having a piston in the center, a suction valve seat for sucking a coating liquid in the suction side direction of the pump chamber, a suction valve chamber having a suction valve ball and a suction valve ball stopper,
Furthermore, it comprises a discharge valve seat having a discharge valve seat for discharging the coating liquid in the discharge side direction of the pump chamber, a discharge valve ball, and a discharge valve ball stopper,
In addition, the pump head for the high-viscosity coating liquid is characterized in that means for stirring the coating liquid is provided in the pump chamber.

次に、本発明の請求項２に係る発明は、
前記撹拌する手段が、先端に撹拌翼を備えた撹拌軸からなる装置であることを特徴とする請求項１に記載の高粘度塗工液用ポンプヘッド。 Next, the invention according to claim 2 of the present invention is as follows.
The pump head for a high-viscosity coating liquid according to claim 1, wherein the stirring means is a device comprising a stirring shaft having a stirring blade at the tip.

また、本発明の請求項３に係る発明は、
前記撹拌する手段として、プロペラ翼、パドル翼、タービン翼、アンカー翼とから選択される、少なくとも一の撹拌翼を備えることを特徴とする請求項２に記載の高粘度塗工液用ポンプヘッド。 The invention according to claim 3 of the present invention is
The pump head for high-viscosity coating liquid according to claim 2, comprising at least one stirring blade selected from propeller blades, paddle blades, turbine blades, and anchor blades as the stirring means.

次に、本発明の請求項４に係る発明は、
前記撹拌する手段としての撹拌翼の材質が、ステンレスまたはフッ素樹脂であることを特徴とする請求項２または３に記載の高粘度塗工液用ポンプヘッド。 Next, the invention according to claim 4 of the present invention is
The pump head for a high viscosity coating liquid according to claim 2 or 3, wherein a material of the stirring blade as the stirring means is stainless steel or fluororesin.

また、本発明の請求項５に係る発明は、
請求項１〜４いずれか１項に記載の高粘度塗工液用ポンプヘッドを備えた高粘度塗工液用ポンプを用いて、連続的に搬送される基材上に塗工液を均一に塗工する塗工装置へ塗工液を撹拌しながら供給し、前計量方式による塗工での塗布物の製造方法である。 The invention according to claim 5 of the present invention is
Using the high-viscosity coating liquid pump comprising the high-viscosity coating liquid pump head according to any one of claims 1 to 4, the coating liquid is uniformly applied onto a continuously conveyed substrate. In this method, a coating liquid is supplied to a coating apparatus to be coated while stirring, and a coated product is produced by coating using a pre-measuring method.

本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドおよび高粘度塗工液用ポンプは、弁の開閉時に抵抗が生じることはないので、塗工液供給過程でキャビテーション現象を起こすことがない。   Since the high-viscosity coating liquid pump head and the high-viscosity coating liquid pump of the present invention do not cause resistance when the valve is opened and closed, the cavitation phenomenon does not occur in the coating liquid supply process.

また、塗工液供給始動時の呼び液を使用する必要がない。   Further, it is not necessary to use a priming solution at the start of coating solution supply.

さらに、弁ボールが弁座に押し付けられることや、弁ボールが振動している弁座に接触することもないので、弁ボールや弁座の局所的な磨耗や損傷が生じない。   Further, since the valve ball is not pressed against the valve seat and does not come into contact with the vibrating valve seat, local wear or damage to the valve ball or the valve seat does not occur.

撹拌翼を具備していることで、高粘度塗工液を常に撹拌しながら塗工装置へ供給することができ、塗工液の沈降や分離を防止できる。   By providing the stirring blade, the high-viscosity coating liquid can be constantly supplied to the coating apparatus while stirring, and sedimentation and separation of the coating liquid can be prevented.

また、高粘度材料の塗工液を吸入・吐出する際のエネルギー消費もダイヤフラムポンプほど大きくなく、塗工装置へ脈動なく供給することができる。   Further, the energy consumption when sucking and discharging the coating liquid of the high-viscosity material is not as great as that of the diaphragm pump and can be supplied to the coating apparatus without pulsation.

撹拌翼の形状をプロペラ翼、パドル翼、タービン翼、アンカー翼とから選択することにより、撹拌する塗工液の粘度に適した撹拌翼を用いることができる。   By selecting the shape of the stirring blade from a propeller blade, paddle blade, turbine blade, and anchor blade, a stirring blade suitable for the viscosity of the coating liquid to be stirred can be used.

例えば、３００ｍＰａ・ｓ程度の塗工液の場合はプロペラ翼を、１００００ｍＰａ・ｓ程度の塗工液の場合はタービン翼を用いるというように、最適な形状および撹拌翼の枚数を選択できる。   For example, an optimum shape and the number of stirring blades can be selected such that a propeller blade is used for a coating liquid of about 300 mPa · s and a turbine blade is used for a coating liquid of about 10,000 mPa · s.

撹拌翼の材質は、防錆や強度、耐磨耗といった耐久性を考慮してステンレスを用いることが多いが、フッ素樹脂を用いることで、塗工後の洗浄作業を易しくすることも可能である。   The material of the stirring blade is often stainless steel in consideration of durability such as rust prevention, strength, and abrasion resistance, but it is also possible to facilitate cleaning work after coating by using fluororesin. .

従来の容積往復運動式ポンプの概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the conventional positive displacement pump. 本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドが形成されている構成の一実施例の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of one Example of the structure by which the pump head for high-viscosity coating liquids of this invention is formed. 本発明の高粘度塗工液用ポンプが形成されている構成の一実施例の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of one Example of the structure by which the pump for high viscosity coating liquids of this invention is formed. 本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドが使用される一実施例を示す概略図である。It is the schematic which shows one Example in which the pump head for high-viscosity coating liquids of this invention is used.

本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドおよび高粘度塗工液用ポンプを実施の形態に沿って以下に図面を参照しながら詳細に説明する。図２は本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドが形成されている構成の一実施例の概略を示す断面図である。また、図４は本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドおよび高粘度塗工液用ポンプが使用される一実施例を示す概略図である。   The pump head for high-viscosity coating liquid and the pump for high-viscosity coating liquid of the present invention will be described in detail below along the embodiments with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an outline of an embodiment in which the pump head for the high viscosity coating liquid of the present invention is formed. FIG. 4 is a schematic view showing an embodiment in which the pump head for high viscosity coating liquid and the pump for high viscosity coating liquid of the present invention are used.

図４に示すように本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッド１４および高粘度塗工液用ポンプは配管パイプを介して塗工液タンク１９に連設され、さらに配管パイプを介してダイコーター１６に連設されている。また、塗工液タンク１９に貯液されている塗工液は巻出し部２０から繰り出されて、連続的に搬送している基材１７上にダイコーター１６で均一な厚さに塗工される。そして、乾燥硬化装置２１を通り、巻取り部２２で所望の機能を付加したフィルムとして巻き取られる。また、本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドおよび高粘度塗工液用ポンプは上記ダイコーターに限らず、前計量を必要とするスライドコーティング方式、カーテンコーティング方式等の前計量塗工方式であればいずれの方式にも用いることができる。   As shown in FIG. 4, the high-viscosity coating liquid pump head 14 and the high-viscosity coating liquid pump of the present invention are connected to the coating liquid tank 19 via a piping pipe, and are further connected to the die coater via the piping pipe. 16 is continuously provided. The coating liquid stored in the coating liquid tank 19 is fed out from the unwinding unit 20 and applied to the substrate 17 that is continuously conveyed to the uniform thickness by the die coater 16. The Then, the film passes through the drying and curing device 21 and is wound up as a film with a desired function added by the winding unit 22. In addition, the pump head for high viscosity coating liquid and the pump for high viscosity coating liquid of the present invention are not limited to the above-mentioned die coater, and are pre-metering coating methods such as a slide coating method and a curtain coating method that require pre-measuring. Any method can be used.

本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッド１４は、図２に示すように、中央にピストン１を有するポンプ室２と、ポンプ室２の吸入側方向にピストン１の往復運動によって塗工液を吸入する吸入液室３と、ポンプ室２の吐出側方向に塗工液を吐出する吐出液室４で形成されている。   As shown in FIG. 2, the pump head 14 for high viscosity coating liquid of the present invention has a pump chamber 2 having a piston 1 at the center, and a reciprocating motion of the piston 1 in the suction side direction of the pump chamber 2. An inhalation liquid chamber 3 for inhalation and a discharge liquid chamber 4 for discharging the coating liquid in the discharge side direction of the pump chamber 2 are formed.

また、吸入液室３に塗工液を吸入・停止する吸入弁座５が塗工液吸入側方向に形成され、吸入液室３内に吸入弁座５を開封・密封する吸入弁ボール７が設けられている。ポンプ
室２方向には、吸入弁ボール７を止める吸入弁ボール止９が形成されている。 A suction valve seat 5 for sucking and stopping the coating liquid is formed in the suction liquid chamber 3 in the coating liquid suction side direction, and a suction valve ball 7 for opening and sealing the suction valve seat 5 in the suction liquid chamber 3 is provided. Is provided. A suction valve ball stop 9 is formed in the direction of the pump chamber 2 to stop the suction valve ball 7.

さらに、塗工液を吐出する吐出液室４はポンプ室２方向に吐出弁座６が形成され、吐出液室４内に吐出弁座６を開封・密封する吐出弁ボール８が設けられている。塗工液が吐出される方向には、吐出弁ボール８を止める吐出弁ボール止１０が形成されている。   Further, the discharge liquid chamber 4 for discharging the coating liquid is formed with a discharge valve seat 6 in the direction of the pump chamber 2, and a discharge valve ball 8 for opening and sealing the discharge valve seat 6 is provided in the discharge liquid chamber 4. . A discharge valve ball stop 10 for stopping the discharge valve ball 8 is formed in the direction in which the coating liquid is discharged.

前記ポンプ１４の動作および原理は、ポンプ室２の容積がピストン１の往復運動によって変化し、塗工液が吸入・吐出される。ポンプ室２の容積が増大する際には、ポンプ室２内部の圧力低下によって、吐出弁ボール８が吐出弁座６に着座する。一方、吸入弁ボール７は吸入弁座５から離脱する。このことで吐出側の塗工液が逆流せず、吸入側の塗工液がポンプ室２内部に吸入される（吸入工程）。また、ポンプ室２の容積が減少する際には、ポンプ室２内部の圧力上昇によって、吸入弁ボール７は吸入弁座５に着座する。一方、吐出弁ボール８は吐出弁座６から離脱する。このことでポンプ室２内部の塗工液が逆流せず、塗工液が吐出側に吐出される（吐出工程）。このように容積往復運動式ポンプは吸入工程と吐出工程を繰り返すことにより、所望量の塗工液を供給することができる。   The operation and principle of the pump 14 are such that the volume of the pump chamber 2 is changed by the reciprocating motion of the piston 1, and the coating liquid is sucked and discharged. When the volume of the pump chamber 2 increases, the discharge valve ball 8 is seated on the discharge valve seat 6 due to a pressure drop inside the pump chamber 2. On the other hand, the suction valve ball 7 is detached from the suction valve seat 5. As a result, the discharge-side coating liquid does not flow backward, and the suction-side coating liquid is sucked into the pump chamber 2 (suction process). Further, when the volume of the pump chamber 2 is reduced, the suction valve ball 7 is seated on the suction valve seat 5 due to an increase in pressure inside the pump chamber 2. On the other hand, the discharge valve ball 8 is detached from the discharge valve seat 6. As a result, the coating liquid inside the pump chamber 2 does not flow backward, and the coating liquid is discharged to the discharge side (discharge process). Thus, the positive displacement pump can supply a desired amount of coating liquid by repeating the suction process and the discharge process.

前記ポンプ室２内部には、先端に撹拌翼１１を備えた撹拌軸１２が少なくとも一つ、駆動装置１３によって回転するように取り付けられている。撹拌軸１２の取り付けられる位置は、撹拌翼１１および撹拌軸１２が、往復運動するピストン１に接触しない範囲であればどこでもよい。   Inside the pump chamber 2, at least one stirring shaft 12 having a stirring blade 11 at the tip is attached so as to be rotated by a driving device 13. The stirring shaft 12 may be attached at any position as long as the stirring blade 11 and the stirring shaft 12 do not contact the reciprocating piston 1.

上記撹拌翼１１は、プロペラ翼、パドル翼、タービン翼、アンカー翼とから選択される、少なくとも一の形状であればよいが、これら以外の形状でもよい。また撹拌翼１１の枚数は、２枚以上であって、撹拌する塗工液に適した枚数であれば何枚でもよい。   The stirring blade 11 may be at least one shape selected from a propeller blade, a paddle blade, a turbine blade, and an anchor blade, but may have other shapes. The number of the stirring blades 11 is two or more, and any number may be used as long as it is suitable for the coating liquid to be stirred.

さらに、撹拌翼１１および撹拌軸１２の材質は、ステンレスあるいはフッ素樹脂が望ましいが、これら以外の材質であってもよい。   Further, the material of the stirring blade 11 and the stirring shaft 12 is preferably stainless steel or fluororesin, but other materials may be used.

前記ポンプヘッド１４での塗工液の吸入工程では、塗工液は必ずポンプ室２内を通るため、回転している撹拌翼１１部分も必ず通る。また、粒子が分散されているような高粘度材料からなる塗工液の多くは、せん断力がかかると粘度が変化する非ニュートン流体である。特に力を加えると内部構造が破壊し、軟化して流動性が増す、いわゆるチキソトロピー性を示すものが多いことから、回転する撹拌翼１１によって与えられたせん断力により、粘度が低下する。   In the step of sucking the coating liquid by the pump head 14, the coating liquid always passes through the pump chamber 2, so that the rotating stirring blade 11 part always passes. In addition, many coating liquids made of a high viscosity material in which particles are dispersed are non-Newtonian fluids whose viscosity changes when a shearing force is applied. In particular, when a force is applied, the internal structure is destroyed and softened to increase fluidity, and so-called thixotropic properties are often exhibited. Therefore, the viscosity is reduced by the shearing force applied by the rotating stirring blade 11.

また、吐出工程に入った際には、ポンプ室２内の圧力の上昇に伴って吸入弁ボール７が吸入弁座５に瞬間的に着座することが理想的には望ましい。しかし、粘度が高い場合には粘性抵抗により着座の遅れを引き起こすことがある。このため、塗工液の粘性抵抗を低くすることが必要である。本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドでは、塗工液を撹拌することによってその粘性抵抗を小さくすることが出来、高粘度材料の塗工液であっても瞬間的に吸入弁ボール７を吸入弁座５に着座させることで逆流を防ぐことが可能になる。また、吸入工程に入った際も同様に、撹拌効果によって吐出弁ボール８が粘性抵抗による着座の遅れを起こすことがなく、逆流が生じない。   Further, it is ideally desirable that the suction valve ball 7 is instantaneously seated on the suction valve seat 5 as the pressure in the pump chamber 2 increases when the discharge process is started. However, when the viscosity is high, the seating delay may be caused by viscous resistance. For this reason, it is necessary to reduce the viscosity resistance of the coating liquid. In the pump head for the high-viscosity coating liquid of the present invention, the viscous resistance can be reduced by stirring the coating liquid. Backflow can be prevented by being seated on the suction valve seat 5. Similarly, when entering the suction process, the discharge valve ball 8 does not cause a seating delay due to viscous resistance due to the stirring effect, and no backflow occurs.

本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドに使用される塗工液は、例えば、１００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓの粘度であることが好ましい。粘度が１００ｍＰａ・ｓに満たない塗工液の場合、撹拌する必要性が乏しく、１００００ｍＰａ・ｓを大幅に超える塗工液の場合は、十分な撹拌効果が得られない可能性が高いが、特に限定はしない。   It is preferable that the coating liquid used for the pump head for high-viscosity coating liquid of the present invention has a viscosity of, for example, 100 mPa · s to 10000 mPa · s. In the case of a coating liquid having a viscosity of less than 100 mPa · s, there is little need for stirring, and in the case of a coating liquid significantly exceeding 10,000 mPa · s, there is a high possibility that sufficient stirring effect cannot be obtained, There is no limitation.

また、前記撹拌軸の回転数は１００〜５００ｒｐｍが望ましい。１００ｒｐｍ未満の回
転数では、高粘度の塗工液に対して十分な撹拌効果が得られない。一方、５００ｒｐｍを大きく上回る回転数では、前記ポンプ室２内で塗工液の渦が生じ、吸入・吐出工程でのピストンの往復運動を妨げる原因となる場合がある。しかし、前記撹拌軸の回転数は特に限定はしない。 The rotation speed of the stirring shaft is preferably 100 to 500 rpm. When the rotational speed is less than 100 rpm, a sufficient stirring effect cannot be obtained for a highly viscous coating solution. On the other hand, when the rotational speed is much higher than 500 rpm, a vortex of the coating liquid is generated in the pump chamber 2, which may hinder the reciprocating motion of the piston in the suction / discharge process. However, the rotation speed of the stirring shaft is not particularly limited.

高粘度塗工液用ポンプは、図３に示すように二つの高粘度塗工液用ポンプヘッドを、互いに１８０°の位相差をもって設けられている。   As shown in FIG. 3, the high-viscosity coating liquid pump is provided with two high-viscosity coating liquid pump heads having a phase difference of 180 ° from each other.

図３のように二つの高粘度塗工液用ポンプヘッド１４を設けた構成にすることによって、一方の高粘度塗工液用ポンプヘッド１４が吸入工程（Ａ）にある際に、他方の高粘度塗工液用ポンプヘッド１４が吐出工程（Ｂ）となるよう設けることにより、連続的に一定流量の塗工液を吐出することができる高粘度塗工液用ポンプとして使用できる。   By providing two high-viscosity coating liquid pump heads 14 as shown in FIG. 3, when one high-viscosity coating liquid pump head 14 is in the suction step (A), By providing the viscosity coating liquid pump head 14 in the discharge step (B), it can be used as a high viscosity coating liquid pump capable of continuously discharging a constant flow rate of the coating liquid.

さらに、ポンプ内部で塗工液を撹拌することにより、吸入工程と吐出工程の切り替わりの際に逆流が生じないために、ほぼ完全に一定流量の塗工液を無脈動で塗工装置に供給することができる。   Furthermore, by stirring the coating liquid inside the pump, no back flow occurs when switching between the suction process and the discharge process, so that the coating liquid at a substantially constant flow rate is supplied to the coating apparatus without pulsation. be able to.

本発明の高粘度塗工液用ポンプヘッドおよび高粘度塗工液用ポンプは、塗工装置に使用できることはもとより、高粘度素材、例えば接着剤等を製造する機械あるいはペースト状の食品を製造・加工する機械等、広い分野に利用できる発明である。   The pump head for high-viscosity coating liquid and the pump for high-viscosity coating liquid of the present invention can be used for a coating apparatus, as well as a machine for producing a high-viscosity material, such as an adhesive, or a paste-like food. This invention can be used in a wide range of fields such as machines to be processed.

１…ピストン
２…ポンプ室
３…吸入液室
４…吐出液室
５…吸入弁座
６…吐出弁座
７…吸入弁ボール
８…吐出弁ボール
９…吸入弁ボール止
１０…吐出弁ボール止
１１…撹拌翼
１２…撹拌軸
１３…駆動装置
１４…高粘度塗工液用ポンプヘッド
１５…従来の容積往復運動式ポンプヘッド
１６…ダイコーター
１７…基材
１９…塗工液タンク
２０…巻出し部
２１…乾燥硬化装置
２２…巻取り部 1 ... Piston 2 ... Pump chamber
3 ... Inhalation chamber
4 ... Discharge liquid chamber
5 ... Suction valve seat
6 ... Discharge valve seat
7… Suction valve ball
8 ... Discharge valve ball
9 ... Suction valve ball stop
10 ... Discharge valve ball stop
11 ... stirring blade 12 ... stirring shaft
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Drive apparatus 14 ... High viscosity coating liquid pump head 15 ... Conventional volume reciprocating pump head 16 ... Die coater 17 ... Base material 19 ... Coating liquid tank 20 ... Unwinding part 21 ... Drying curing device 22 ... Winding part

Claims (5)

連続的に搬送する基材に塗工液を塗工する塗工装置へ塗工液を供給するポンプヘッドであって、
ピストンの往復運動で塗工液を吸入、吐出する手段を有し、
中央にピストンを有するポンプ室と、ポンプ室の吸入側方向に塗工液を吸入する吸入弁座と吸入弁ボールと吸入弁ボール止めを有する吸入液室と、
さらにポンプ室の吐出側方向に塗工液を吐出する吐出弁座と吐出弁ボールと吐出弁ボール止めを有する吐出液室を具備し、
且つ、ポンプ室内部に塗工液を撹拌する手段が具備されていることを特徴とする高粘度塗工液用ポンプヘッド。 A pump head for supplying a coating liquid to a coating apparatus that coats the coating liquid on a substrate that is continuously conveyed,
It has means to suck and discharge coating liquid by reciprocating movement of the piston,
A pump chamber having a piston in the center, a suction valve seat for sucking a coating liquid in the suction side direction of the pump chamber, a suction valve chamber having a suction valve ball and a suction valve ball stopper,
Furthermore, it comprises a discharge valve seat having a discharge valve seat for discharging the coating liquid in the discharge side direction of the pump chamber, a discharge valve ball, and a discharge valve ball stopper,
A pump head for high-viscosity coating liquid, characterized in that means for stirring the coating liquid is provided in the pump chamber. 前記撹拌する手段が、先端に撹拌翼を備えた撹拌軸からなる装置であることを特徴とする請求項１に記載の高粘度塗工液用ポンプヘッド。   The pump head for a high-viscosity coating liquid according to claim 1, wherein the stirring means is a device comprising a stirring shaft having a stirring blade at the tip. 前記撹拌する手段として、プロペラ翼、パドル翼、タービン翼、アンカー翼とから選択される、少なくとも一の撹拌翼を備えることを特徴とする請求項２に記載の高粘度塗工液用ポンプヘッド。   The pump head for high-viscosity coating liquid according to claim 2, comprising at least one stirring blade selected from propeller blades, paddle blades, turbine blades, and anchor blades as the stirring means. 前記撹拌する手段としての撹拌翼の材質が、ステンレスまたはフッ素樹脂であることを特徴とする請求項２または３に記載の高粘度塗工液用ポンプヘッド。   The pump head for a high viscosity coating liquid according to claim 2 or 3, wherein a material of the stirring blade as the stirring means is stainless steel or fluororesin. 請求項１〜４いずれか１項に記載の前記高粘度塗工液用ポンプヘッドを備えた高粘度塗工液用ポンプを用いて、連続的に搬送される基材上に塗工液を均一に塗工する塗工装置へ塗工液を撹拌しながら供給し、前計量方式による塗工での塗布物の製造方法。   Using the high-viscosity coating liquid pump comprising the high-viscosity coating liquid pump head according to any one of claims 1 to 4, the coating liquid is uniformly applied onto a continuously conveyed substrate. A method for producing a coated product by coating with a pre-weighing method by supplying the coating liquid to a coating apparatus for coating on the coating apparatus while stirring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110219792A (en) * 2019-07-11 2019-09-10 淮安市威力泵业科技有限公司 A kind of mechanically actuated diaphragm metering pump with agitating function

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