JP4479748B2

JP4479748B2 - 液塗布装置

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Publication number: JP4479748B2
Application number: JP2007145958A
Authority: JP
Inventors: 和敏江元; 一夫片井; 圭憲桧; 陽輔宮木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2027-05-31
Also published as: US20080295765A1; CN101314157A; US8020510B2; CN101314157B; JP2008296153A

Description

本発明は液塗布装置に関する。

従来より、被塗布シートを案内するガイドロールと、ガイドロールの軸方向に伸びる開口を有するスリットを有しガイドロールによりガイドされた被塗布シートの表面に液を塗布するスリットダイと、を備える液塗布装置が知られている（例えば特許文献１、２）。
特開平６−２８５４１０号公報特開平８−２４９６５６号公報

しかしながら、塗布された液膜における幅方向の厚みのバラつきを十分に抑制できるものではなかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、塗布液膜の幅方向の厚みのバラつきを十分に抑制できる液塗布装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる液塗布装置は、被塗布シートを案内するガイドロールと、ガイドロールの軸方向に伸びる開口を持つスリットを有しガイドロールによりガイドされた被塗布シートの表面に液を塗布するスリットダイと、を備える。スリットダイは、開口よりもガイドロールの回転方向後ろ側に、ガイドロールに対応する凹面とされたフロントリップ部をさらに有する。ガイドロールの回転方向においてフロントリップ部がガイドロールと対向する部分の長さは、ガイドロールの軸を中心とする中心角θが０．９４〜２．８３°となるように設定されている。また、スリットダイは、開口よりもガイドロールの回転方向前側に、ガイドロールに対応する凹面とされたバックリップ部をさらに有し、ガイドロールの回転方向においてバックリップ部がガイドロールと対向する部分の長さは、ガイドロールの軸を中心とする中心角φがθよりも小さくなるようにされ、スリットの幅が３０〜５００μｍであり、塗布される液の厚みが１００〜２５０μｍである。

本発明によれば、スリットから吐出されて被塗布シートに塗布される液膜に対する空気の巻き込みが、適切なフロントリップ部の長さにより十分に低減され、幅方向における塗布液膜の厚みのムラが低減される。これに対して、中心角θが０．９４°未満及び２．８３°超となると、液膜の幅方向のムラが顕著に発生する。

また、バックリップ部とガイドロールとが対向する部分において被塗布シートの流れ方向に生ずる吸引効果が、フロントリップ部とガイドロールとが対向する部分に及ぼす影響を抑えることができる。すなわち、バックリップ部がガイドロールと対向する部分の長さを、中心角φがθよりも大きくなるようにした場合、バックリップ部とガイドロールとが対向する部分に生ずる吸引効果がフロントリップ部とガイドロールとが対向する部分にも及び、空気の巻き込みを増大させ、幅方向における塗布液膜の厚みのムラを生じさせる傾向がある。

本発明によれば、塗布液膜の幅方向の厚みのバラつきを十分に抑制できる液塗布装置を提供できる。

以下、図面を参照しながら本発明の塗布装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

本発明の塗布装置は、図１に示すように、液貯留タンク１、液供給ポンプ３、スリットダイ２０、被塗布シート供給リール５、ガイドロール６、巻取りリール７、乾燥機８を主として有する。

液貯留タンク１には、塗布する液体が貯留される。液体は特に限定されないが、例えば、磁性膜の形成に用いる際には、例えば、磁性粒子や酸化鉄等の酸化物粒子を含んだ調合液等が挙げられる。液の粘度は、例えば、１Ｐ〜５００Ｐの範囲とすることができる。

液貯留タンク１とスリットダイ２０の入口２１とはラインＬ１で接続されている。ラインＬ１には液貯留タンク１の液をスリットダイ２０に定量供給するポンプ３が接続されている。ポンプ３は特に限定されないが、精密ギヤポンプが好ましい。ラインＬ１にはバルブ２が接続されている。

ガイドロール６は、円筒状の回転可能なロールである。このガイドロール６の周面には、被塗布シート供給リール５から供給され、巻取りリール７に巻き取られる被塗布シートＳが掛け渡されており、被塗布シートＳを案内する。ガイドロール６の径は特に限定されないが、例えば、外径が１０〜２５０ｍｍとすることができる。また、ガイドロール６の回転速度は特に限定されないが、ガイドロール６の周面における線速度がライン速度（被塗布シートＳの流れ速度）と等速となるように設定することが好ましい。また、塗布厚みは１００〜２５０μｍとすることが好ましい。

被塗布シートＳは特に限定されないが、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、アラミド等が挙げられる。また、厚みや幅も特に限定されないが、例えば、それぞれ、５〜３００μｍ、５０〜２０００mmとすることができる。

スリットダイ２０は、図1に示すように、ガイドロール６の軸方向に沿って開口２４が形成されたスリット２３を有する。このスリットダイ２０は、スリットダイ２０の入口２１から流入した液体を、スリットダイ２０の内部に空洞として設けられガイドロール６の軸方向に伸びるマニホールド２２において被塗布シートＳの幅方向に広げ、スリット２３を介して開口２４からシート状に吐出するものである。吐出された被塗布シートＳ上の液膜Ｌは、巻取りリール７によって移動される途中に乾燥機８によって乾燥される。乾燥機としては、熱線ヒータ、蒸気ヒータ、赤外線ヒータ等が挙げられる。

続いて、図２を参照して、スリットダイ２０の開口近傍について詳しく説明する。

スリットダイ２０のスリット２３の幅Ｗは、特に限定されないが、例えば、３０〜５０
０μｍとすることができる。

スリット２３の開口２４よりもガイドロール６の回転方向ＲＤの前側には、バックリップ部２８が設けられている。バックリップ部２８は、対向するガイドロール６の周面に対応して凹面、好ましくはガイドロール６との距離ＢＧが円周方向に一定となる円弧とされている。

一方、スリット２３の開口２４よりもガイドロール６の回転方向ＲＤの後ろ側には、フロントリップ部２７が設けられている。フロントリップ部２７は、対向するガイドロール６の周面に対応して凹面、好ましくはガイドロール６との距離ＦＧが円周方向に一定となる円弧とされている。

フロントリップ部２７とガイドロール６との距離ＦＧは、バックリップ部２８とガイドロール６との距離ＢＧと同じにすることが好ましい。距離ＢＧ，ＦＧの大きさは、例えば、１０μｍ〜３００μｍとすることが好ましい。

ガイドロール６の回転方向におけるフロントリップ部２７の表面の距離ＦＡは、ガイドロール６の軸Ｏを中心とする中心角θが０．９４〜２．８３°となるように設定されている。また、ガイドロール６の回転方向におけるバックリップ部２８の表面の距離ＢＡは、ガイドロール６の軸Ｏを中心とする中心角φがθよりも小さくなるように設定されている。

なお、図２において、スリット２３に対して垂直な方向におけるフロントリップ部２７の長さＦＥ及びバックリップ部２８の長さＢＥは、θ及びφと、ガイドロール６の径と、ガイドロールとスリットダイ２０との距離ＦＧ，ＢＧがわかれば容易に計算できる。

このような塗布装置１００において、液貯留タンク１からの液を液供給ポンプ３にてスリットダイ２０に供給すると、液は、マニホールド２２、スリット２３を介して開口２４から吐出され、ガイドロール６に案内される被塗布シート状にシート状に塗布されることとなる。塗布された液膜Ｌは、バックリップ部２８の表面と被塗布シートＳとの間で整流されて均一に被塗布シートＳ上に塗布されることとなる。

そして、本実施形態によれば、フロントリップ部２７の長さが適切なものとされているので、スリット２３の開口２４から吐出されて被塗布シートＳに塗布されるバックリップ部２８とガイドロール６との間の液膜Ｌに対する後方からの空気の巻き込みが抑制され、幅方向における塗布液膜の厚みのムラが低減される。これに対して、フロントリップ部２７がガイドロール６と対向する部分の長さＦＡが、中心角θが０．９４°未満となるように設定されていると、空気の巻き込みが顕著に発生して液膜Ｌに幅方向の厚みのムラが生じる。一方、中心角θが２．８３°超となると、フロントリップ部２７とガイドロール６との間に液の逆流が生じ、液膜Ｌに幅方向の厚みムラが生じる。

さらに、本実施形態では、ガイドロール６の回転方向におけるバックリップ部２８がガイドロール６と対向する部分の長さＢＡは、ガイドロール６の軸Ｏを中心とする中心角φが中心角θよりも小さくなるようにされている。これにより、スジ故障の抑制を図ることが可能となる。なお、θ＜φでも本発明の実施は可能である。

本発明は上記実施形態に限定されず、さまざまな変形態様が可能である。

例えば、バックリップ部２８が短い場合には例えばバックリップ部２８は凹面でなく例えば平面でも実施は可能である。また、バックリップ部２８やフロントリップ部の表面に微細な凹凸等があっても実施は可能である。

（実施例１）
半径６０．２ｍｍのガイドロールを用い、厚み２０μｍ、幅１５０ｍｍのＡｌシートの表面に、スリット幅３００μｍのスリットダイを用いて、酸化物を含んだ調合液を塗布した。ここで、スリットダイにおいて、θ、φ、ＦＥ，ＢＥ、及び、ギャップＢＧ，ＦＧを図３に示す。ＢＧ，ＦＧは同一とした。シートの送り速度は１５ｍ／ｍｉｎとし、液膜の膜厚が１２０μｍとなるようにした。乾燥後の塗布膜の幅方向における厚みのバラツキを顕微鏡とマイクロメータによる膜厚測定で調べ、バラツキの幅を求めた。ばらつきの幅は、最大偏差／平均値とした。

（実施例２〜４、比較例１、２）
θを図３のごとく変える以外は実施例１と同様にした。

（実施例５〜８、比較例３、４）
ガイドロールの半径を５５ｍｍに変える以外は、実施例１〜４、比較例１、２と同様にした。

（実施例９〜１２、比較例５、６）
ギャップＢＧ，ＦＧを０．１μｍに変える以外は、実施例１〜４、比較例１、２と同様にした。

（参考例１３〜１６、比較例７、８）
バックリップのφを３．７°に変える以外は、実施例１〜４、比較例１、２と同様にした。

θが０．９４〜２．８３°では幅方向におけると膜のバラツキを十分に抑制できた。

図１は、実施形態にかかる塗布装置の概略構成図である。図２は、図１のガイドロール及びスリットダイが対向する部分の拡大断面図である。図３は、実施例及び比較例のデータ及び結果を示す表である。

符号の説明

Ｓ…被塗布シート、６…ガイドロール、２０…スリットダイ、２３…スリット、２４…開口、２７…フロントリップ部、２８…バックリップ部、１００…液塗布装置。

Claims

被塗布シートを案内するガイドロールと、
前記ガイドロールの軸方向に伸びる開口を持つスリットを有し前記ガイドロールによりガイドされた被塗布シートの表面に液を塗布するスリットダイと、
を備え、
前記スリットダイは、前記開口よりも前記ガイドロールの回転方向後ろ側に、前記ガイドロールに対応する凹面とされたフロントリップ部をさらに有し、
前記ガイドロールの回転方向において前記フロントリップ部が前記ガイドロールと対向する部分の長さは、前記ガイドロールの軸を中心とする中心角θが０．９４〜２．８３°となるように設定され、
前記スリットダイは、前記開口よりも前記ガイドロールの回転方向前側に、前記ガイドロールに対応する凹面とされたバックリップ部をさらに有し、
前記ガイドロールの回転方向において前記バックリップ部が前記ガイドロールと対向する部分の長さは、前記ガイドロールの軸を中心とする中心角φがθよりも小さくなるようにされ、
前記スリットの幅が３０〜５００μｍであり、
塗布される液の厚みが１００〜２５０μｍである液塗布装置。