JP5023335B2 - ダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の連続走行する長尺帯状ウェブに塗布液を塗布するダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法に関し、特に、複数のブロックを組合せることによりダイ本体を構成したダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法に関するものである。

従来より、ダイを用いて長尺帯状ウェブに対して塗布液を塗布する塗布工程においては、顧客の要求する製品幅にするための調整が必然である。一方で、光学フィルム用途をはじめ、品質向上面における要求が高まり、密閉系であるダイ方式塗布装置が主流となっている。
ここで、ダイ方式塗布装置では、吐出スリットから塗布液を吐出させるダイの塗布幅を変えることで製品幅とする。しかし、品質維持する為に密閉系であるダイ方式塗布装置においては製品幅に対してダイをセット持ちする必要があり、コストアップが避けられなかった。一方、吐出スリットに対して各種材料を詰め込む方式を用いることにより塗布幅を変更することも可能であるが、品質低下を伴うことが課題となっている。

例えば、従来、上記のようにダイ吐出幅を可変する方法としては、スロットにシム等の詰め物を介装させてスロットの両端部において塗布液の供給を相対的に抑制する形状をもつスロットダイが多数提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、従来においては液溜めを埋めるロットとスロットを埋めるシムが一体で構成され、それらを所定の塗布幅となるようにダイ両端側面部から挿入、スライドさせることで、可変させる方法についても提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００４−３０５９５５号公報（第５−６頁、図５〜図７） 特開２００２−１３６９１０号公報（第３−５頁、図１）

しかしながら、前記特許文献１に記載されたスロットにシムを介装する方法では、液溜め（キャビティ）の両端で滞留を引き起こし、塗膜厚み精度の許容範囲を満たす事ができなかった。また、前記特許文献２に記載された液溜めを埋めるロットとスロットを埋めるシムを一体で構成する方法では、液溜めとロット間隙間におけるわずかな滞留、液溜め形状が円形に限定されることが問題となっており、更に近年の品質向上面における機械精度維持、かつ組立における繰り返し再現性から、目標の塗膜厚み精度の許容範囲を満たす事ができなかった。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、ダイを用いて長尺帯状ウェブに対して塗布液を塗布する塗布工程において機械精度的に安定した幅変更、且つ精密な塗膜厚み制御を可能とし、品質保持と導入コスト削減を図ることができるダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本願の請求項１に係るダイは、連続走行するウェブに塗布液を塗布するダイ方式塗布装置において用いられ、ウェブに供給する塗布液を吐出するダイにおいて、ダイ本体と、前記ダイ本体とは別体に成形されるとともにダイ本体の両端部に配置される一対の側板と、前記ダイ本体に形成され前記ウェブに対向するリップ面と、前記リップ面に先端部が形成され所定の塗布幅で塗布液を吐出する吐出スリットと、を有し、前記ダイ本体は、基本ブロックと、前記基本ブロックの一端又は両端に配置され、前記基本ブロックと一体に所定長さの前記吐出スリットを形成する幅決めブロックと、を備え、前記基本ブロックと前記側板との間に複数個の前記幅決めブロックを介することを特徴とする。

また、請求項２に係るダイは、請求項１に記載のダイにおいて、前記基本ブロックと前記側板との間に配置される前記幅決めブロックの数とブロック幅によって前記塗布幅が決定されることを特徴とする。

また、請求項３に係るダイは、請求項１又は請求項２に記載のダイにおいて、前記ダイ本体の内部には塗布液を前記吐出スリットに供給する液溜めが形成され、前記基本ブロックは、前記液溜めが内部に形成された第１ブロックと、前記第１ブロックと嵌合することにより前記第１ブロックとの間に生じる間隙によって前記吐出スリットを形成する第２ブロックと、を備え、前記幅決めブロックは、前記液溜めが前記基本ブロックに当接する面から側板方向に形成されるとともに前記第２ブロックと嵌合することにより前記第２ブロックとの間に生じる間隙によって前記吐出スリットを形成することを特徴とする。

また、請求項４に係るダイは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のダイにおいて、塗布液が吐出される塗布幅に対する吐出スリットの溝幅面と前記リップ面における平行真直度及び平面度が４／１０００ｍｍ以下であって、溝幅偏差が８／１０００ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、請求項５に係るダイは、請求項１乃至請求項４に記載のダイにおいて、前記幅決めブロックによって形成される前記吐出スリットの一端又は両端に長さ２００ｍｍ以下のシムが介装されることを特徴とする。

また、請求項６に係るダイ方式塗布装置は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたダイと、ウェブを搬送する搬送手段と、前記ダイに塗布液を供給する塗布液供給手段と、を有することを特徴とする。

更に、請求項７に係る塗布方法は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたダイを用い、連続走行するウェブに対して吐出スリットから吐出した塗布液を塗布することを特徴とする。

前記構成を有する請求項１に係るダイでは、ダイ本体が基本ブロックと、基本ブロックの一端又は両端に配置され基本ブロックと一体に所定長さの吐出スリットを形成する幅決めブロックとを組合せることにより構成されるので、ダイを用いて長尺帯状ウェブに対して塗布液を塗布する塗布工程において機械精度的に安定した幅変更、且つ精密な塗膜厚み制御を可能とする。従って、所定の製品幅にするための調整を可能としつつ、品質の低下や導入コストの高騰の防止を図ることができる。
また、基本ブロックと側板との間に複数個の幅決めブロックを介するので、複数個の幅決めブロックを介することによって基本ブロックと一体に形成される吐出スリットの長さを幅決めブロックの設定値に依存して広範囲で調整することが可能となる。従って、ダイの塗布幅を可変とすることが可能となる。

また、請求項２に係るダイでは、ダイ全体を交換することなく幅決めブロックの数を変更することによって所定の塗布幅にするための調整が可能となる。従って、導入コストの高騰の防止を図ることができる。

また、請求項３に係るダイでは、基本ブロックは液溜めが内部に形成された第１ブロックと、第１ブロックと嵌合することにより第１ブロックとの間に生じる間隙によって吐出スリットを形成する第２ブロックとを備え、幅決めブロックは液溜めが基本ブロックに当接する面から側板方向に形成されるとともに第２ブロックと嵌合することにより第２ブロックとの間に生じる間隙によって吐出スリットを形成するので、ダイを複数のパーツの組合せから構成しつつも任意の塗布幅へ機械精度を維持したままで可変することが可能となる。

また、請求項４に係るダイでは、塗布液が吐出される塗布幅に対する吐出スリットの溝幅面とリップ面における平行真直度及び平面度が４／１０００ｍｍ以下であって、溝幅偏差が８／１０００ｍｍ以下であるので、繰り返し再現性に優れた組合せを可能とする。

また、請求項５に係るダイでは、幅決めブロックによる吐出スリットの長さの調整に加えて、シムを吐出スリットの一端又は両端に介装することによって、ダイの設計、製作後においても吐出スリット長さの調整、即ちダイの塗布幅を可変が可能となる。また、幅決めブロックのみによって吐出スリットの長さの調整を行う場合と比較して、より精密な調整（例えば１ｍｍ単位の調整）が可能となる。更に、シムの長さを２００ｍｍ以下とすることにより、任意の塗布幅へ機械精度を維持したままで可変することが可能となる。

また、請求項６に係るダイ方式塗布装置では、ダイ本体が基本ブロックと、基本ブロックの一端又は両端に配置され基本ブロックと一体に所定長さの吐出スリットを形成する幅決めブロックとを組合せることにより構成されるので、ダイを用いて長尺帯状ウェブに対して塗布液を塗布する塗布工程において機械精度的に安定した幅変更、且つ精密な塗膜厚み制御を可能とする。従って、所定の製品幅にするための調整を可能としつつ、品質の低下や導入コストの高騰の防止を図ることができる。

更に、請求項７に係る塗布方法では、ダイ本体が基本ブロックと、基本ブロックの一端又は両端に配置され基本ブロックと一体に所定長さの吐出スリットを形成する幅決めブロックとを組合せることにより構成されたダイを用いて塗布を行うので、機械精度的に安定した幅変更、且つ精密な塗膜厚み制御を可能とする。従って、所定の製品幅にするための調整を可能としつつ、品質の低下や導入コストの高騰の防止を図ることができる。

以下、本発明に係るダイ、ダイ方式塗布装置及び塗布方法について具体化した第１乃至第４実施例に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。

〔第１実施例〕
先ず、図１を用いて第１実施例に係るダイ方式塗布装置１について説明する。図１は第１実施例に係るダイ方式塗布装置１の概略構成を示す斜視図、図２は第１実施例に係るダイ方式塗布装置１をダイの長さ方向で切断した断面図である。

図１に示すように第１実施例に係るダイ方式塗布装置１は、ダイ２と、供給タンク３と、搬送ライン４と、定量ポンプ５と、搬送ローラ６、７と、塗工厚検出センサ８とから基本的に構成される。

ダイ２は、連続走行するフィルム、紙、ガラス等のウェブ１０の表面に対して塗布液１１を塗布することにより所定厚さの塗布膜１２を形成するスロットダイである。ここで、第１実施例に係るダイ方式塗布装置１はスロットダイを用いてウェブに塗布液を塗布するスロットダイコーティングを用いる。スロットダイコーティングは、ダイ内部にキャビティと呼ばれる液溜まりを有し、その液溜まりから通じる塗布幅方向に延びた狭い間隙（スリット）より塗布液が吐出されることでウェブに塗布を行う塗布方法である。

以下に、図３及び図４を用いて第１実施例に係るダイ２の構成について詳細に説明する。図３は第１実施例に係るダイ２を示した斜視図、図４は第１実施例に係るダイ２の分解斜視図である。
図３に示すように第１実施例に係るダイ２は、ダイ本体１５とダイ本体１５の両側部に配置される側板１６、１７とから基本的に構成されている。

更に、ダイ本体１５は中央に配置された基本ブロック１８と、基本ブロック１８の両端に配置された幅決めブロック１９、２０とから構成されている。そして、基本ブロック１８と幅決めブロック１９、２０とが一体にして所定長さＷのスリット２１と後述する液溜めを形成する。尚、幅決めブロック１９、２０はスリット方向の長さ（スリットの長さ）Ｌ１、Ｌ２が異なる複数種類のブロックがあり、幅決めブロック１９、２０を他の種類のブロックに交換することによって、ダイ２全体を交換することなくダイ２のスリット２１の長さ（即ち塗布幅）Ｗを任意の長さに変更することが可能となる。

次に、基本ブロック１８の構成についてより詳細に説明すると、図４に示すように基本ブロック１８はブロック２５、２６を互いに嵌合することにより形成されており、ブロック２５、２６との間の間隙によってスリット２１を形成する。また、ブロック２５、２６の側面にはネジ穴２９が複数個形成されており、ネジ３０を挿通させることにより、ブロック２５とブロック２６とを固定する。また、同じくネジ３０を挿通させることにより、基本ブロック１８を側板１６、１７や幅決めブロック１９、２０と固定する。また、ブロック２５の内部には幅方向に沿って半円筒形状のキャビティ（液溜め）２７が形成され、キャビティ２７はブロック２５に設けられた塗布液供給口２８とスリット２１に連通される。

続いて、幅決めブロック１９、２０の構成について説明すると、図４に示すように幅決めブロック１９はブロック３１、３２を互いに嵌合することにより形成されており、ブロック３１、３２との間の間隙によってスリット２１の一部を形成する。また、幅決めブロック２０はブロック３３、３４を互いに嵌合することにより形成されており、ブロック３３、３４との間の間隙によってスリット２１の一部を形成する。また、ブロック３１、３３の内部には幅方向に沿って半円筒形状のキャビティ３５、３６が形成されている。そして、幅決めブロック１９、２０と基本ブロック１８とが組み合わされた際に、キャビティ３５、３６は基本ブロック１８に形成されたキャビティ２７と連通されて一体となる。更に、ブロック３１〜３４の側面にはネジ穴３７、３８が複数個形成されており、ネジ３０を挿通させることにより、ブロック３１とブロック３２及びブロック３３とブロック３４とを固定する。また、同じくネジ３０を挿通させることにより、幅決めブロック１９、２０を側板１６、１７や基本ブロック１８と固定する。尚、幅決めブロック１９、２０は基本ブロック１８のどちらか一端のみに配置することとしても良い。

尚、これら幅決めブロック１９、２０は設計の段階でサイズ決定し、基本ブロック１８と合わせ加工（研磨）することが望ましい。後追加による追い込み（別途）加工によるセット化も可能であるが、この場合は機械精度の維持を困難にする。
また、これら基本ブロック１８と幅決めブロック１９、２０との組立を再現性よく行うには、温度バラツキが１℃以下で管理された部屋（専用ブース）、精密な石定盤（ＪＩＳ００級）上を基準面として、所定のトルクレンチを用いてボルト締結していくことが望ましい。
更に、組立精度は簡易的にはダイリップ先端における指先の触感で引っかかりがないこと、望ましくは専用の計測機器（電気マイクロメーター、干渉計、テーパーゲージ等）を用いて再現確認することが望ましい。

一方、側板１６、１７はネジ穴３７、３８が複数個形成されており、ネジ３０を挿通させることにより、側板１６、１７を基本ブロック１８や幅決めブロック１９、２０と固定する。それによって、ダイ２の塗布幅を規制するとともにブロック１８〜２０の組合せを保持する。

また、スリット２１はウェブ１０に対向するリップ面４５の略中央に対して吐出口４６を形成する。ここで、ダイ２はウェブ１０に対向して配置されており、リップ面４５とウェブ１０の間は一定の間隙すなわちコーターギャップにて離間される。尚、ダイ２の設置方向はウェブ１０に対向していればどの方向でもよく、搬送ローラ６を介するオンロール（図２参照）、あるいは介さないオフロールでもよい。そして、吐出口４６は所定のスリット長さＷで塗布液１１を吐出し、吐出した塗布液１１はリップ面４５と連続走行するウェブ１０の間に塗布液ビードを形成し、スリット長さＷに基づく所定の塗布幅にてウェブ面へ塗布膜１２を一定の厚みで形成する。

また、図１に示すように塗布液供給口２８は定量ポンプ５等によって構成される塗布液供給系へと接続されており、キャビティ２７、３５、３６には塗布液供給口２８を介して、計量された塗布液が定量ポンプ５により供給される。更に、キャビティ２７、３５、３６に供給された塗布液はスリット２１へ送液されて単位時間一定量で幅方向に均一な圧力でスリット２１の吐出口４６から吐出される。尚、塗布液供給口２８はダイ２のスリット長さＷの中心位置（例えば、スリット長さＷが１０００ｍｍである場合には左右端部から５００ｍｍ）に設けられている。

一方、供給タンク３は塗布液１１を貯留するタンクであり、貯留された塗布液１１は定量ポンプ５によって、単位時間当りの供給量を一定にしてダイ２へと供給される。

また、搬送ライン４は供給タンク３とダイ２とを接続する配管であり、供給タンク３から供給された塗布液１１は搬送ライン４を通って塗布液供給口２８へと到る。更に、搬送ライン４には塗布液１１の流量を調整する自動調整弁５１と、搬送ライン４に流れる塗布液１１の圧力を検出する圧力検出器５２と、搬送ライン４に流れる塗布液１１の流量を検出する流量検出器５３とが設けられている。

また、定量ポンプ５は供給タンク３に貯留された塗布液１１を単位時間当り一定の所定量で搬送ライン４へと供給する供給手段である。

また、搬送ローラ６、７はウェブ１０を予め設定された所定速度で所定方向へと搬送する搬送手段である。ここで、図２に示すように搬送ローラ６はダイ２に対向して配置されており、リップ面４５との間で所定間隔の間隙を形成する。

また、塗工厚検出センサ８は、赤外線、放射線、光干渉計等を用いてウェブ１０に塗布された塗布膜１２の厚みをウェブ１０の幅方向で検出するセンサである。

更に、ダイ方式塗布装置１には塗工厚検出センサ８、自動調整弁５１、圧力検出器５２及び流量検出器５３を制御する制御装置５４が設けられている。そして、制御装置５４は予め設定されたプログラムに従って、自動調整弁５１の開度を調整する。それによって、各塗布液供給口２８の入口圧力または流量を調整することが可能となる。
また、制御装置５４は塗工厚検出センサ８によって検出された塗布膜１２の厚さや、圧力検出器５２及び流量検出器５３で検出された塗布液１１の圧力や流量を別途設けられたモニタ（図示せず）等に表示する。

次に、上記のように構成された実施例１に係るダイ方式塗布装置１におけるウェブ１０への塗布液１１の塗布工程について説明する。先ず、レベル管理された供給タンク３に接続された定量ポンプ５により、目標厚み設定に対する流量で計量された塗布液１１が、自動調整弁５１、圧力検出器５２、流量検出器５３を介して、塗布液供給口２８へ送液される。そして、塗布液供給口２８からダイ２内部へと供給された塗布液１１はキャビティ２７、３５、３６、スリット２１を通過しながら、吐出口４６から対象基材へ塗布される。

〔第２実施例〕
次に、図５及び図６を用いて第２実施例に係るダイ方式塗布装置について説明する。この第２実施例に係るダイ方式塗布装置の概略構成は、第１実施例に係るダイ方式塗布装置１とほぼ同じ構成である。また、各種制御処理も第１実施例に係るダイ方式塗布装置１とほぼ同じ制御処理である。
ただし、第２実施例に係るダイ方式塗布装置はダイの構成が第１実施例に係るダイ方式塗布装置１と異なっている。

以下に、図５及び図６を用いて第２実施例に係るダイ１０２の構成について詳細に説明する。図５は第２実施例に係るダイ１０２を示した斜視図、図６は第２実施例に係るダイ１０２の分解斜視図である。
図５に示すように第２実施例に係るダイ１０２は、ダイ本体１０３とダイ本体１０３の両側部に配置される側板１０４、１０５とから基本的に構成されている。

更に、ダイ本体１０３は中央に配置された基本ブロック１０６と、基本ブロック１０６の両端に配置された幅決めブロック１０７、１０８とから構成されている。そして、基本ブロック１０６と幅決めブロック１０７、１０８とが一体にして所定長さＷのスリット１０９と液溜めを形成する。尚、幅決めブロック１０７、１０８は基本ブロック１０６に当接される面からのスリットの長さＬ３、Ｌ４が異なる複数種類のブロックがあり、幅決めブロック１０７、１０８を他の種類のブロックに交換することによって、ダイ２全体を交換することなくダイ２のスリット１０９の長さ（即ち塗布幅）Ｗを任意の長さに変更することが可能となる。
具体的には、図６に示すようにスリット及び液溜めがブロックの全長に渡って形成されている幅決めブロック１２０、１２１と、スリット及び液溜めがブロックの全長の略半分に渡って形成されている幅決めブロック１２２、１２３と、スリット及び液溜めが全く形成されていない幅決めブロック１２４、１２５の３種類の幅決めブロック１０７、１０８がある。そして、幅決めブロック１２０、１２１を用いた場合が最も塗布幅が広くなり、幅決めブロック１２４、１２５を用いた場合が最も塗布幅が狭くなる。尚、図５は特に幅決めブロック１２２、１２３を用いて組合せたダイ１０２を示す。

次に、基本ブロック１０６の構成についてより詳細に説明すると、図６に示すように基本ブロック１０６はブロック１１１、１１２を互いに嵌合することにより形成されており、ブロック１１１、１１２との間の間隙によってスリット１０９を形成する。そして、スリット１０９はウェブ１０に対向するリップ面１３５の略中央に対して吐出口１３６を形成する。
また、ブロック１１１、１１２の側面にはネジ穴１１５が複数個形成されており、ネジ１１６を挿通させることにより、ブロック１１１とブロック１１２とを固定する。また、同じくネジ１１６を挿通させることにより、基本ブロック１０６を側板１０４、１０５や幅決めブロック１０７、１０８と固定する。また、ブロック１１１の内部には幅方向に沿って半円筒形状のキャビティ（液溜め）１１３が形成され、キャビティ１１３はブロック１１１に設けられた塗布液供給口１１４とスリット１０９に連通される。
更に、第２実施例に係るダイ１０２では、ブロック１１１よりブロック１１２が幅決めブロック１０７、１０８の分だけ全長が長くなるように設計されており、ブロック１１２は幅決めブロック１０７、１０８とも嵌合することによりスリット１０９の一部を形成する。

続いて、幅決めブロック１０７、１０８の構成について説明すると、図４に示すように幅決めブロック１０７はブロック１２０、１２２、１２４の内、選択されたいずれかのブロックによって構成される。そして、ブロック１１２と嵌合させて間に生じた間隙によってスリット１０９の一部を形成する。一方、幅決めブロック１０８はブロック１２１、１２３、１２５の内、選択されたいずれかのブロックによって構成される。そして、ブロック１１２と嵌合させて間に生じた間隙によってスリット１０９の一部を形成する。
その際に形成されるスリットの長さは、ブロックの種類によって異なっており、幅決めブロック１２４、１２５を用いた場合が最もスリットの長さが長くなり、ブロック１１２の全長と同じ長さとなる。また、幅決めブロック１２０、１２１を用いた場合には最もスリットの長さが短くなり、ブロック１１１の全長と同じ長さとなる。
また、幅決めブロック１０７、１０８と基本ブロック１０６とが組み合わされた際に、キャビティ１２６〜１２９は基本ブロック１１１に形成されたキャビティ１１３と連通されて一体となる。更に、ブロック１２０〜１２５の側面にはネジ穴１３０が複数個形成されており、ネジ１１６を挿通させることにより、ブロック１２０〜１２５とブロック１１２とを固定する。また、同じくネジ１１６を挿通させることにより、幅決めブロック１０７、１０８を側板１０４、１０５や基本ブロック１０６と固定する。尚、幅決めブロック１０７、１０８は基本ブロック１０６のどちらか一端のみに配置することとしても良い。

一方、側板１０４、１０５はネジ穴１３１、１３２が複数個形成されており、ネジ１１６を挿通させることにより、側板１０４、１０５を基本ブロック１０６や幅決めブロック１０７、１０８と固定する。それによって、ダイ２の塗布幅を規制するとともにブロック１０６〜１０８の組合せを保持する。

次に、上記のように構成された実施例２に係るダイ方式塗布装置におけるウェブ１０への塗布液１１の塗布工程について説明する。先ず、レベル管理された供給タンク３に接続された定量ポンプ５により、目標厚み設定に対する流量で計量された塗布液１１が、自動調整弁５１、圧力検出器５２、流量検出器５３を介して、塗布液供給口２８へ送液される。そして、塗布液供給口２８からダイ１０２内部へと供給された塗布液１１はキャビティ１１３、１２６〜１２９及びスリット１０９を通過しながら、吐出口１３６から対象基材へ塗布される。

〔第３実施例〕
次に、第３実施例に係るダイ方式塗布装置について説明する。この第３実施例に係るダイ方式塗布装置の概略構成は、第１実施例に係るダイ方式塗布装置１とほぼ同じ構成である。また、各種制御処理も第１実施例に係るダイ方式塗布装置１とほぼ同じ制御処理である。
ただし、第３実施例に係るダイ方式塗布装置はダイの構成が第１実施例に係るダイ方式塗布装置１と異なっている。

第３実施例に係るダイは、基本ブロックと側板との間に複数個の幅決めブロックを介することにより構成されている。従って、第１実施例や第２実施例のように幅決めブロックを一個のみ介する場合と比較して、よりスリットの長さ（即ち塗布幅）Ｗを広範囲で調整することが可能となる。

〔第４実施例〕
続いて、第４実施例に係るダイ方式塗布装置について説明する。この第４実施例に係るダイ方式塗布装置の概略構成は、第１実施例に係るダイ方式塗布装置１とほぼ同じ構成である。また、各種制御処理も第１実施例に係るダイ方式塗布装置１とほぼ同じ制御処理である。
ただし、第４実施例に係るダイ方式塗布装置はダイの構成が第１実施例に係るダイ方式塗布装置１と異なっている。具体的には、第４実施例に係るダイは幅決めブロックによって形成される吐出スリットの一端または両端部に長さ２００ｍｍ以下のシムを介装することにより構成されることを特徴とする。

以下に、図７及び図８を用いて第４実施例に係るダイ２０１の構成について詳細に説明する。図７は第４実施例に係るダイ２０１を示した斜視図、図８は第４実施例に係るダイ２０１の分解斜視図である。

図７に示すように第４実施例に係るダイ２０１は、ダイ本体２０２とダイ本体２０２の両側部に配置される側板２０３、２０４とから基本的に構成されている。

更に、ダイ本体２０２は中央に配置された基本ブロック２０６と、基本ブロック２０６の両端に配置された複数個の幅決めブロック２０７〜２１０とから構成されている。尚、特に第４実施形態では両端に２個ずつ計４個の幅決めブロック２０７〜２１０が配置されることにより構成されているが、配置される幅決めブロックの数は両端に各１個或いは各３個以上あっても良い。

更に、側板２０３、２０４に隣接する幅決めブロック２０７、２１０の内側平面部には、シム２１１、２１２が取り付けられている。そして、基本ブロック２０６と幅決めブロック２０７〜２１０とが一体にして所定長さＷのスリット２１３とキャビティ２１４を形成した際に、シム２１１、２１２はスリット２１３の両端に介装される。ここで、シム２１１、２１２の材質には、好ましくは機械精度を維持し、かつシール性を有する弾性体、例えばゴム又は樹脂を用いる。更に、スリット２１３だけでなくキャビティ２１４部分にもその形状に合わせたブロックをシム２１１、２１２と一体又は別体にて介装することが望ましい。また、シム２１１、２１２の塗布幅方向の長さＤ１、Ｄ２は、それぞれ２００ｍｍ以下とする。

そして、配置する幅決めブロック２０７〜２１０の数によって、ダイ２全体を交換することなくダイ２のスリット１０９の長さ（即ち塗布幅）Ｗを幅決めブロックの幅単位（例えば、図７ではＬ５）で任意の長さに変更することが可能となる。更に、シム２１１、２１２の長さＤ１、Ｄ２を変更することによって、幅決めブロックの幅以下（例えば１ｍｍ単位）の詳細なスリット長さＷの調整が可能となる。また、第１実施例、第２実施例、第３実施例のように、製作された幅決めブロックのみを用いる場合に比較して、スリットの長さＷをより広範囲に調整することが可能となる。

〔評価〕
次に，ダイの構成と吐出スリットの溝幅面とリップ面における平行真直度及び平面度、吐出スリットの溝幅偏差との関係について、本発明に係る上記第１実施例〜第４実施例及び比較例のダイの評価結果を比較して説明する。尚、比較例としては前記特許文献２に記載のダイの構成を用いて比較した。更に、比較のために一般的なスロットダイとしてダイ本体とその両端部に一対の側板のみで構成されたダイを定義する。
また、計測は市販の電気マイクロ及びＣＣＤカメラを用いて石定盤（JIS00級）上で行った。

図９は第１実施例、第２実施例、第３実施例、比較例のリップ平行真直度、スロット溝幅偏差における機械精度バラツキ結果を示した図である。
図９に示すように第１実施例及び第３実施例に係るダイでは、塗布液が吐出される塗布幅に対する吐出スリットの溝幅面と前記リップ面における平行真直度及び平面度が４／１０００ｍｍ以下であって、溝幅偏差が８／１０００ｍｍ以下となった。
また、第２実施例に係るダイでは、塗布液が吐出される塗布幅に対する吐出スリットの溝幅面と前記リップ面における平行真直度及び平面度が２／１０００ｍｍ以下であって、溝幅偏差が４／１０００ｍｍ以下となった。
一方、比較例に係るダイでは、塗布液が吐出される塗布幅に対する吐出スリットの溝幅面と前記リップ面における平行真直度及び平面度が４／１０００ｍｍより大きく、溝幅偏差が８／１０００ｍｍより大きくなった。
従って、比較例と比較して第１実施例〜第３実施例（特に第２実施例）に係るダイでは、繰り返し再現性に優れた組合せを可能とする。

続いて、ダイの構成と塗布膜の厚み精度との関係について、本発明に係る上記第１実施例、第２実施例及び比較例のダイ方式塗布装置によって以下の条件により作製したウェブ１０に形成された塗布膜１２の評価結果を比較して説明する。尚、比較例としては前記特許文献２に記載のダイを用いたダイ方式塗布装置により作製したウェブにより比較した。

尚、塗布条件としては塗布液として水系粘着剤（粘度１００ＣＰ）を用い、塗工幅は６００ｍｍ（最短設定）、スロット溝幅は０．３ｍｍとした。また、塗工速度は３０ｍ／ｍｉｎ、塗布ギャップは０．１０ｍｍ、乾燥後の塗布厚さは１７μｍとなるように塗布を行った。その結果、ウェブ１０に形成された塗布膜１２は図１０のグラフに示す結果となった。

図１０に示すように第１実施例では塗布膜１２の中央部の厚みが両端部に比べて１．０μｍ厚くなった。また、第２実施例では塗布膜１２の中央部の厚みが両端部に比べて０．５μｍ厚くなった。更に、比較例では塗布膜１２の中央部の厚みが両端部に比べて２．０μｍ薄くなった。
従って、比較例と比較して第１実施例及び第２実施例（特に第２実施例）に係るダイ方式塗布装置では、塗布後の塗布膜について厚み偏差の少ない良好な厚み精度を得られることが分かる。

以上の評価結果より、第１実施例及び第２実施例に係るダイ方式塗布装置では、精密な塗膜厚み精度の制御を可能としながら、塗布幅の幅変更できることが確認された。また、幅変更有無に限らず、機械精度の維持が塗膜厚み精度を左右することは、理論上からもいうまでもない。

次に、図１１は一般的なスロットダイ、そのスロットダイのスリットの両端に対して、塗布幅方向の長さがそれぞれ２００ｍｍのシムを介装したスロットダイ、及び２５０ｍｍのシムを介装したスロットダイについてスロット溝幅を評価した結果を示した図である。図１１に示すように、２００ｍｍより長いシムを介装することにより溝幅全体が大きくなり、幅方向端部が特に大きくなっている。

一方、図１２は第３実施例に係るスロットダイ、一般的なスロットダイ、第４実施例においてスリット２１３の両端に介装したシム２１１、２１２の長さ（図７のＤ１及びＤ２の値）を２５ｍｍ、５０ｍｍ、７５ｍｍとしたスロットダイのそれぞれでスロット溝幅の評価結果を示したものである。図１２に示すように、いずれの場合も溝幅偏差は４／１０００ｍｍ以下となっている。

更に、図１３は、図１１及び図１２の結果より各スロットダイの溝幅偏差についての評価結果の一覧を示した図である。
図１３に示すように、スリットの両端部に介装するシムの長さを２００ｍｍ以下（好ましくは５０ｍｍ以下）にすることで、スリットに対してシムを介装したとしても、スリットの溝幅偏差を４／１０００ｍｍ以下に維持することができる。従って、精密な塗膜厚み精度の制御を可能としながら、シムを用いた詳細なスリット長さ（塗布幅）を調整することが可能となることが分かる。
従って、第４実施例に係るダイ塗布装置を用いることで、溝幅偏差を４／１０００ｍｍ以下に抑えつつ、第１実施例、第２実施例及び第３実施例に係るダイ方式塗布装置よりも任意にダイのスリットの塗布幅変更が可能となる。

以上詳細に説明した通り、第１実施例に係るダイ２、ダイ２を用いたダイ方式塗布装置１及び塗布方法では、ダイ本体１５を中央に配置された基本ブロック１８と、基本ブロック１８の両端に配置された幅決めブロック１９、２０とから構成し、幅決めブロック１９、２０を他の種類のブロックに交換することによって、ダイ２全体を交換することなくダイ２のスリット２１の長さ（塗布幅）Ｗを任意の長さに変更することが可能となる。それにより、ダイ２を用いて長尺帯状ウェブ１０に対して塗布液を塗布する塗布工程において機械精度的に安定した幅変更、且つ精密な塗膜厚み制御を可能とする。その結果、所定の製品幅にするための調整を可能としつつ、品質の低下や導入コストの高騰の防止を図ることができる。
また、幅決めブロック１９、２０は形成される吐出スリットの距離が異なる複数種類のブロックからなり、幅決めブロック１９、２０を交換することにより塗布幅を変更するので、ダイ２全体を交換することなく幅決めブロック１９、２０のみを交換することによって所定の塗布幅にするための調整が容易に可能となる。
また、塗布液が吐出される塗布幅に対するスリット２１の溝幅面とリップ面４５における平行真直度及び平面度が４／１０００ｍｍ以下であって、溝幅偏差が８／１０００ｍｍ以下であるので、繰り返し再現性に優れた組合せを可能とする。
また、第２実施例に係るダイ１０２、ダイ１０２を用いたダイ方式塗布装置及び塗布方法では、ダイ本体１０３は中央に配置された基本ブロック１０６と、基本ブロック１０６の両端に配置された幅決めブロック１０７、１０８とから構成され、幅決めブロック１０７、１０８は基本ブロック１０６に当接される面からのスリットの長さＬ３、Ｌ４が異なる複数種類のブロックがあり、幅決めブロック１０７、１０８を他の種類のブロックに交換することによって、ダイ１０２全体を交換することなくダイ２のスリット１０９の長さ（塗布幅）Ｗを任意の長さに変更することが可能となる。それにより、ダイ１０２を用いて長尺帯状ウェブ１０に対して塗布液を塗布する塗布工程において機械精度的に安定した幅変更、且つ精密な塗膜厚み制御を可能とする。その結果、所定の製品幅にするための調整を可能としつつ、品質の低下や導入コストの高騰の防止を図ることができる。
また、幅決めブロック１０７、１０８は基本ブロック１０６に当接する面から側板方向に所定距離まで吐出スリットが形成されるので、幅決めブロック１０７、１０８を介することによって基本ブロック１０６と一体に形成されるスリット１０９の長さを幅決めブロック１０７、１０８の設定値に依存して任意の長さに調整することが可能となる。従って、ダイ１０２の塗布幅を可変とすることが可能となる。
また、第３実施例に係るダイ２、ダイ２を用いたダイ方式塗布装置１及び塗布方法では、基本ブロックと側板との間に複数個の前記幅決めブロックを介するので、複数個の幅決めブロックを介することによって基本ブロックと一体に形成される吐出スリットの長さを幅決めブロックの設定値に依存して広範囲で調整することが可能となる。従って、ダイの塗布幅を可変とすることが可能となる。
また、第４実施例に記載のダイ２０１、及びダイ２０１を用いたダイ方式塗布装置及び塗布方法では、基本ブロック２０６と側板２０３、２０４との間に複数個の幅決めブロック２０７〜２１０を介し、更に、スリット２１３の両端部にシム２１１、２１２を介装するので、ダイの設計、製作後においてもスリット長さの調整、即ちダイ２０１の塗布幅を可変が可能となる。更に、幅決めブロック２０７〜２１０のみによってスリット２１３の長さの調整を行う場合と比較して、より精密な調整（例えば１ｍｍ単位の調整）が可能となる。更に、シム２１１、２１２の長さを２００ｍｍ以下とすることにより、任意の塗布幅へ機械精度を維持したままで可変することが可能となる。

以上、本発明が示す様に塗布幅におけるダイ一体のセット持ちは必要無くなり、我々の導入コストは半分以下となる。尚、コスト試算は諸条件により異なってくるので、これに限定されないことはいうまでもない。

例えば、第４実施例ではシム２１１、２１２をダイ２０１のスリット２１３の両端に介装することとしているが、いずれか一端のみに介装するようにしても良い。

第１実施例に係るダイ方式塗布装置の概略構成を示す斜視図である。 第１実施例に係るダイ方式塗布装置をダイの長さ方向で切断した断面図である。 第１実施例に係るダイを示した斜視図である。 第１実施例に係るダイの分解斜視図である。 第２実施例に係るダイを示した斜視図である。 第２実施例に係るダイの分解斜視図である。 第４実施例に係るダイを示した斜視図である。 第４実施例に係るダイの分解斜視図である。 第１実施例〜第３実施例、比較例のダイの機械精度の評価結果を示した表である。 第１実施例、第２実施例、比較例により作製された塗布膜厚みの評価結果を示したグラフである。 一般的なスロットダイと一般的なスロットダイに所定長さのシムを介装したダイの機械精度の評価結果を示した表である。 第３実施例、第４実施例のダイの機械精度の評価結果を示した表である。 図１１及び図１２の結果より各スロットダイの溝幅偏差についての評価結果の一覧を示した図である。

１ ダイ方式塗布装置
２、１０２、２０１ ダイ
１０ ウェブ
１１ 塗布液
１２ 塗布膜
６、７ 搬送ローラ
１５、１０３、２０２ ダイ本体
１６、１７、１０４、１０５、２０３、２０４ 側板
２１、１０９、２１３ スリット
４５、１３５ リップ面
１８、１０６、２０６ 基本ブロック
１９、２０、１０７、１０８、２０７〜２１０ 幅決めブロック
２７、１１３、２１４ キャビティ

Claims (7)

1. 連続走行するウェブに塗布液を塗布するダイ方式塗布装置において用いられ、ウェブに供給する塗布液を吐出するダイにおいて、
   ダイ本体と、
   前記ダイ本体とは別体に成形されるとともにダイ本体の両端部に配置される一対の側板と、
   前記ダイ本体に形成され前記ウェブに対向するリップ面と、
   前記リップ面に先端部が形成され所定の塗布幅で塗布液を吐出する吐出スリットと、を有し、
   前記ダイ本体は、
   基本ブロックと、
   前記基本ブロックの一端又は両端に配置され、前記基本ブロックと一体に所定長さの前記吐出スリットを形成する幅決めブロックと、を備え、
   前記基本ブロックと前記側板との間に複数個の前記幅決めブロックを介することを特徴とするダイ。
2. 前記基本ブロックと前記側板との間に配置される前記幅決めブロックの数とブロック幅によって前記塗布幅が決定されることを特徴とする請求項１に記載のダイ。
3. 前記ダイ本体の内部には塗布液を前記吐出スリットに供給する液溜めが形成され、
   前記基本ブロックは、
   前記液溜めが内部に形成された第１ブロックと、
   前記第１ブロックと嵌合することにより前記第１ブロックとの間に生じる間隙によって前記吐出スリットを形成する第２ブロックと、
   を備え、
   前記幅決めブロックは、前記液溜めが前記基本ブロックに当接する面から側板方向に形成されるとともに前記第２ブロックと嵌合することにより前記第２ブロックとの間に生じる間隙によって前記吐出スリットを形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイ。
4. 塗布液が吐出される塗布幅に対する吐出スリットの溝幅面と前記リップ面における平行真直度及び平面度が４／１０００ｍｍ以下であって、溝幅偏差が８／１０００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のダイ。
5. 前記幅決めブロックによって形成される前記吐出スリットの一端又は両端に長さ２００ｍｍ以下のシムが介装されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のダイ。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたダイと、
   ウェブを搬送する搬送手段と、
   前記ダイに塗布液を供給する塗布液供給手段と、を有することを特徴とするダイ方式塗布装置。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたダイを用い、連続走行するウェブに対して吐出スリットから吐出した塗布液を塗布することを特徴とする塗布方法。

Images