(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の対峙する金型のスリット部より塗液を吐出し、被塗工基材に塗工するスロットコーター用の塗工ヘッドであって、塗液を供給する塗液供給部、塗液を均一に吐出させるマニホールド部、塗液を吐出するスリット部、２枚の対峙する金型を固定するため二つのサイドプレート部から成り、該サイドプレート部のそれぞれに塗液供給口と塗液排出口を備えており、前記塗工ヘッドの塗液供給口から塗工ヘッド、塗液排出口、再び塗液供給口へ循環構造を有し、塗液排出口側に開閉弁を備え、塗工時には前記塗液排出口側の開閉弁を閉めることによりスリット部から塗液を吐出し、非塗工時には塗液排出口側の開閉弁を開けることにより排出口から塗液を排出すると共に、該排出された塗液がフィルターを介して再度塗液供給口へ循環してなることを特徴とする塗工ヘッド。
【請求項２】
前記マニホールド部、リップ部を除いたスリット部およびサイドプレート部を構成する材料が、フッ素樹脂あるいはフッ素樹脂コーテイングした素材でなることを特徴とする請求項１記載の塗工ヘッド。
【請求項３】
前記非塗工時において、マニホールド部よりリップ部内に送られる少量の滞留する塗液を吐出し、それを受け止める金属ロール、該ロールの塗膜を掻き取る塗膜掻き取りドクター、リップ部先端を洗浄する溶剤供給ノズルを内部に備えたリップ部乾燥防止装置を具備してなることを特徴とする請求項１または２記載の塗工ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーテイングの為の塗液供給および塗工ヘッドに関するものであり、さらに詳しくは、非塗工時の塗工ヘッドのダイ中に滞留する塗液が、微細なゲル状となり、塗膜物性へ悪影響を及ぼす現象を防止する為の塗液供給および塗工ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コーティングヘッド、即ちスロットコーター用の塗工ヘッドは、金属の削り出しで作製されているため、塗工ヘッド内に塗液が滞留したり、塗液を搬送する時に生じるズリ応力により重合等の反応を起こし、塗液中に微細なゲル状体が形成されることが知られ、この結果塗膜中の異物欠陥となるという問題があった。
【０００３】
この異物の塗液への混入を防止する為に、図７に示すように、塗液供給タンク（２１）からの塗液をフィルター（１９）を介して塗工ヘッド（１）の塗液供給口（１６）に送り込む対策が取られるているが、フィルタリングした後の塗液経路が長い為、搬送経路の中でゲル化反応が生じるため、塗工ヘッド（１）を頻繁に分解洗浄する等の対策を行っていた。
【０００４】
また、図７に示すように、非塗工時における塗工ヘッド（１）内部での塗液の滞留を防止する為に、塗液供給タンク（２１）からの塗液供給を止めずに、ダミー塗工と呼ばれる塗工ヘッド（１）先端のリップ部（１４）より塗液を排出させる手段をとっているが、この排出された塗液は廃棄されるためコストアップの原因になっていた。
【０００５】
また、異物の発生はリップ部での塗液の乾燥により、その乾燥皮膜が剥離し塗液に混在することにより生じることも知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、その課題とするところは、塗膜中の異物欠陥の原因となる塗工ヘッド内部で形成される微細なゲル状物質の形成を防止し、生成したゲル状物質を除去すると共に、リップ部での塗液の乾燥皮膜の生成を抑制する塗工ヘッドの提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず、請求項１の発明では、２枚の対峙する金型のスリット部より塗液を吐出し、被塗工基材に塗工するスロットコーター用の塗工ヘッドであって、塗液を供給する塗液供給部、塗液を均一に吐出させるマニホールド部、塗液を吐出するスリット部、２枚の対峙する金型を固定するため二つのサイドプレート部から成り、該サイドプレート部のそれぞれに塗液供給口と塗液排出口を備えており、前記塗工ヘッドの塗液供給口から塗工ヘッド、塗液排出口、再び塗液供給口へ循環構造を有し、塗液排出口側に開閉弁を備え、塗工時には前記塗液排出口側の開閉弁を閉めることによりスリット部から塗液を吐出し、非塗工時には塗液排出口側の開閉弁を開けることにより排出口から塗液を排出すると共に、該排出された塗液がフィルターを介して再度塗液供給口へ循環してなることを特徴とする塗工ヘッドとしたものである。
【０００８】
また、請求項２の発明では、前記マニホールド部、リップ部を除いたスリット部およびサイドプレート部を構成する材料が、フッ素樹脂あるいはフッ素樹脂コーテイングした素材でなることを特徴とする請求項１記載の塗工ヘッドとしたものである。
【０００９】
また、請求項３の発明では、前記非塗工時において、マニホールド部よりリップ部内に送られる少量の滞留する塗液を吐出し、それを受け止める金属ロール、該ロールの塗膜を掻き取る塗膜掻き取りドクター、リップ部先端を洗浄する溶剤供給ノズルを内部に備えたリップ部乾燥防止装置を具備してなることを特徴とする請求項１または２記載の塗工ヘッドとしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
本発明の塗工ヘッドは、図１に示すように、対峙する上部金型（１１）と下部金型（１２）のスリット部（１３）より塗液を吐出し、被塗工基材に塗工するスロットコーター用の塗工ヘッド（１）であって、図２に示す塗液を供給する塗液供給部（２）、図１に示す塗液を均一に吐出させるマニホールド部（１８）、塗液を吐出するスリット部（１３）、２枚の対峙する上部金型（１１）と下部金型（１２）を固定するため二つのサイドプレート部（１５）から成り、該サイドプレート部（１５）のそれぞれに塗液供給口（１６）と塗液排出口（１７）を備えてなるもので、塗工時には前記塗液排出口（１７）を閉めることによりスリット部（１３）から塗液を吐出し、非塗工時には塗液排出口（１７）を開けることにより排出口から塗液を排出する構造としたものであって、さらに、例えば図３に示すように、非塗工時に塗液排出口（１７）に送られる塗液は、一旦塗液供給部（２）の塗液供給タンク（２１）に入り、再度フィルター（１９）を介してフィルタリング処理をした後に塗液供給口（１６）より塗工ヘッド（１）内に送り込まれるような循環構造としたものであ。この場合のフィルター（１９）の設置位置は出来るかぎり塗液供給口（１６）に近い方が、塗液のゲル化の抑制に有効であり望ましい。
【００１１】
上記のように、非塗工時においても塗液が塗工ヘッド（１）内を循環しているので、塗工ヘッド（１）内部に塗液が滞留することがなく、よって塗膜中に欠陥等を防止でき、かつ塗液の無駄を防止できるものである。
【００１２】
上記非塗工時における塗液の循環経路の例として、図３に示すように、塗液排出口（１７）より排出された塗液が塗液供給タンク（２１）に戻さずにフィルター（１９）を通して塗液供給口（１６）と塗工ヘッド（１）内に送り込むこともできる。
この場合のフィルター（１９）の設置位置は前記の例と同様に、出来るかぎり塗液供給口（１６）に近い方が、塗液のゲル化の抑制に有効であり望ましい。
【００１３】
また、本発明では、非塗工時において、図４に示すように、リップ部（１４）内に滞留する塗液を吐出し、吐出した塗液を受け止める金属ロール（２４）、該ロールの塗膜を掻き取る塗膜掻き取りドクター（２５）、リップ部（１４）先端を洗浄する溶剤供給ノズル（２７）を内部に備えたリップ部乾燥防止冶具（３）を具備するものである。
【００１４】
上記のように、リップ部乾燥防止冶具（３）を塗工ヘッド（１）のリップ部（１４）に装填することによって、非塗工時にも少量の塗液をリップ部（１４）から吐出させるとともに、その吐出された少量の塗液を金属ロール（２４）に受け止め、この金属ロール（２４）上の塗膜を塗膜掻き取りドクター（２５）で掻き取り、同時に溶剤供給ノズル（２７）より溶剤をリップ部（１４）に吹き付けて洗浄するものであり、リップ部（１４）の乾燥を完全に防止することができる。すなわち、塗膜中の欠陥を防止できるものである。
【００１５】
また、塗工ヘッド（１）内部において形成される微細なゲル状物質の生成反応は明確ではないが、塗工ヘッド（１）内にあるマニホールド部（１８）やスリット部（１３）内部の金属表面に長時間接したり、非常に狭いスリット内を流れる時に生じるズリ応力を受けながら金属表面に接する事により反応が進行するものと考えられる。
【００１６】
上記のようなゲル化反応を起こし難いものとするため、請求項２の発明では、図６に示すように、上記マニホールド部（１８）、リップ部（１４）を除いたスリット部（１３）およびサイドプレート部を構成する材料が、フッ素樹脂あるいはフッ素樹脂コーテイングしたフッ素樹脂コーテイング部（２３）でなる塗工ヘッド（１）としたものである。
【００１７】
本発明に関わるフッ素樹脂コーテイング部（２３）に使用するフッ素樹脂としては、粉末状態から焼結成形したあとに削りだしにより形成出来るものがあり、例えば、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂が挙げられる。また、ライニング等のコーテイングにより成形するフッ素樹脂としては、例えば、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂等が挙げられる。
【００１８】
上記コーテイングにより成形するフッ素樹脂は、加熱溶融の他、懸濁液によるコーテイング、粉体コーテイングがより好適である。
【００１９】
上記の他に表面をフッ素シリコーンコーテイング剤により処理することも可能である。例えば、イソプロパノール等の溶剤に希釈した溶液を金属表面に塗布し乾燥させることにより金属表面と反応し、均一な皮膜を形成するものである。即ちこれらの材料はフッ素基を持った、金属表面と反応するカップリング剤であり、有効に作用するものである。
【００２０】
【実施例】
次に本発明の特にフッ素樹脂コーテイング部を実施例により、より具体的に説明する。
〈実施例１〉
図６に示すように、マニホールド部（１８）の内面及び、スリット部（１３）内面をフッ素樹脂コート層厚みに相当するエリアとして１００ミクロンの深さ削り表面をサンドブラスト法により荒らした後、トリクロールエチレンにより洗浄脱脂を行い、その後３７０℃にて空焼きした後、プライマー塗布後、乾燥、焼成し、フッ素樹脂ディスパージョン（ダイフロン    ダイキン工業社製）をスプレイ方式により１００μｍの厚みに塗布し、１８０℃にて乾燥した後さらに、２６０度にて焼成しフッ素樹脂コーテイング部（２３）の塗膜を得た。この工程を繰り返し、厚さ１５０μｍの塗布膜厚にした後、削りだしによって非塗工部と面一とした。
【００２１】
上記で得られたフッ素樹脂コーテイング部（２３）を有するマニホールド部（１８）およびスリット部（１３）を備えた塗工ヘッド（１）を用いて、さらに図２に示す非塗工時の塗液供給部（２）と塗液循環機構を用いて塗工試験を繰り返した結果、塗膜中の異物の発生は皆無であった。
【００２２】
〈実施例２〉
塗工ヘッド（１）内部をステンレスにて作製した後、マニホールド部（１８）内面およびスリット部（１３）にフッ素シリコーンコーテイング剤（ＫＰー８０１Ｍ    信越シリコーン社製）を塗工、乾燥しフッ素樹脂により被覆して、塗工ヘッド（１）とした。
【００２３】
上記塗工ヘッド（１）を用いて、塗工ロングランテストを行った結果、塗工ヘッド（１）内部でのゲル化反応が遅延し異物の発生が少ないものであった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は以上の構成であるから、下記に示す如き効果がある。
即ち、２枚の対峙する金型のスリット部より塗液を吐出し、被塗工基材に塗工するスロットコーター用の塗工ヘッドにおいて、塗液を供給する塗液供給部、塗液を均一に吐出させるマニホールド部、塗液を吐出するスリット部、２枚の対峙する金型を固定するため二つのサイドプレート部から成り、該サイドプレート部のそれぞれに塗液供給口と塗液排出口を備え、塗工時には前記塗液排出口を閉めることによりスリット部から塗液を吐出し、非塗工時には塗液排出口を開けることにより排出口から塗液を排出すると共に、該排出された塗液がフィルターを介して再度塗液供給口へ循環する機構としたので、非塗工時においても塗工ヘッド内部に塗液が滞留することがなく、得られた塗膜へ異物等の発生を抑制することができ、無駄な塗液の廃棄を無くすことができる。
【００２５】
また、マニホールド部、リップ部を除いたスリット部構成する材料を、フッ素樹脂あるいはフッ素樹脂コーテイングした素材としたので、塗工ヘッド内に塗液が滞留したり、塗液を搬送する時に生じるズリ応力により重合等の反応を起こしたりすることが無くなり、よって塗液中の微細なゲル状体の形成を皆無とし、この結果塗膜中の異物混入を無くすことができる。
【００２６】
さらにまた、マニホールド部よりリップ部内に送られる少量の滞留する塗液を吐出し、それを受け止める金属ロール、該ロールの塗膜を掻き取る塗膜掻き取りドクター、リップ部先端を洗浄する溶剤供給ノズルを内部に備えたリップ部乾燥防止装置を、非塗工時に、塗工ヘッドに装填することによって、非塗工時でもリップ部の乾燥を抑制することができ、よって塗膜へ異物が発生する原因を取り除くことができる。
【００２７】
従って本発明は、スロットコーター等で塗布された塗膜中の異物混入を防止する塗工ヘッドとして、優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す塗工ヘッドの概念図である。
【図２】本発明の一実施例を示す塗工ヘッドの塗液循環を示す概念図である。
【図３】本発明の他の一実施例を示す塗工ヘッドの塗液循環を示す概念図である。
【図４】本発明に係わるリップ部乾燥防止装置の一例を示す概念図である。
【図５】本発明の一実施例を示す塗工ヘッドのフッ素樹脂コーテイング部を説明する斜視図である。
【図６】本発明の一実施例を示す塗工ヘッドのフッ素樹脂コーテイング部を側断面で表した説明図である。
【図７】本発明に係わる従来の塗工ヘッドにおける塗液の流れを示す一例であり、その概念図である。
【符号の説明】
１‥‥塗工ヘッド
２‥‥塗液供給部
３‥‥リップ部乾燥防止装置
１１‥‥上部金型
１２‥‥下部金型
１３‥‥スリット部
１４‥‥リップ部
１５‥‥サイドプレート部
１６‥‥塗液供給口
１７‥‥塗液排出口
１８‥‥マニホールド部
１９‥‥フィルター
２０‥‥ポンプ
２１‥‥塗液供給タンク
２２‥‥開閉弁
２３‥‥フッ素樹脂コーテイング部
２４‥‥金属ロール
２５‥‥塗膜掻き取りドクター
２７‥‥溶剤供給ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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