(57)【要約】【課題】  洗浄溶液を用いて内部を洗浄する塗工ヘッドにおいて、洗浄溶液が塗工ヘッドの内部を淀むことなく流れ、塗工ヘッドの内部の全域が洗浄される塗工ヘッドを提供する。【解決手段】  塗工溶液を安定して塗工口４に送るための塗工溶液チャンバー５と、洗浄溶液を塗工溶液チャンバー５へ注入するための洗浄溶液注入流路６と、洗浄溶液を塗工溶液チャンバー５の外へ排出するための洗浄溶液排出流路８と、を備える。塗工溶液チャンバー５が、対向する端面の距離が外周に行くほど小さくなるＲ形状部９を有する円筒形状である。洗浄溶液注入流路６が、塗工溶液チャンバー５の軸方向の端部から塗工溶液チャンバー５の外周の接線方向に延びている。洗浄溶液注入流路６が設けられている位置とは異なる軸方向の位置に、塗工溶液チャンバー５の外周の接線方向に洗浄溶液排出流路８が延びている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗工溶液を安定して塗工口に送るための塗工溶液チャンバーと、
洗浄溶液を前記塗工溶液チャンバーへ注入するための洗浄溶液注入流路と、
前記洗浄溶液を前記塗工溶液チャンバーの外へ排出するための洗浄溶液排出流路と、を備える塗工ヘッドにおいて、
前記塗工溶液チャンバーが、対向する端面の距離が外周に行くほど小さくなるＲ形状部を有する円筒形状であり、
前記洗浄溶液注入流路が、前記塗工溶液チャンバーの軸方向の端部から前記塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って延び、
前記洗浄溶液注入流路が設けられている位置とは異なる前記軸方向の位置に、前記塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って前記洗浄溶液排出流路が延びていることを特徴とする塗工ヘッド。
【請求項２】
前記洗浄溶液注入流路が前記塗工溶液チャンバーの前記軸方向の両端部に設けられ、前記洗浄溶液排出流路が前記塗工溶液チャンバーの前記軸方向の中央部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の塗工ヘッド。
【請求項３】
前記洗浄溶液注入流路が前記塗工溶液チャンバーの前記軸方向の一の端部に設けられ、前記洗浄溶液排出流路が前記塗工溶液チャンバーの前記軸方向の他の端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の塗工ヘッド。
【請求項４】
前記洗浄溶液排出流路が、前記洗浄溶液を送液するための洗浄溶液送液装置と接続されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の塗工ヘッド。
【請求項５】
前記洗浄溶液排出流路が、前記塗工溶液を送液するための塗工溶液注入流路を兼用していることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の塗工ヘッド。
【請求項６】
前記塗工溶液チャンバーの軸が、水平に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の塗工ヘッド。
【請求項７】
塗工溶液を安定して塗工口に送るための塗工溶液チャンバーと、
洗浄溶液を前記塗工溶液チャンバーへ注入するための洗浄溶液注入流路と、
前記洗浄溶液を前記塗工溶液チャンバーの外へ排出するための洗浄溶液排出流路と、を備え、
前記塗工溶液チャンバーが、対向する端面の距離が外周に行くほど小さくなるＲ形状部を有する円筒形状であり、
前記洗浄溶液注入流路が、前記塗工溶液チャンバーの軸方向の端部から前記塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って延び、
前記洗浄溶液注入流路が設けられている位置とは異なる前記軸方向の位置に、前記塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って前記洗浄溶液排出流路が延びている塗工ヘッドの洗浄方法であって、
前記洗浄溶液注入流路から前記塗工溶液チャンバーへ前記洗浄溶液を注入し、前記洗浄溶液を前記洗浄溶液排出流路から前記塗工溶液チャンバーの外へ排出する洗浄工程を含む、塗工ヘッドの洗浄方法。
【請求項８】
前記洗浄工程の前に、前記洗浄溶液の流出を防止するための蓋部材で前記塗工口を塞ぐ工程を含む、請求項７に記載の塗工ヘッドの洗浄方法。
【請求項９】
前記洗浄溶液注入流路にバルブをさらに備え、前記洗浄溶液排出流路が前記洗浄溶液を送液するための洗浄溶液送液装置と接続されている塗工ヘッドの洗浄方法であって、
前記洗浄工程の後に、前記バルブを閉じ、前記蓋部材を取り外し、前記洗浄溶液排出流路から前記塗工溶液チャンバーへ前記洗浄溶液を注入し、前記塗工口から前記塗工溶液チャンバーの外へ前記洗浄溶液を排出する工程を含む、請求項８に記載の塗工ヘッドの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムやシートへ塗工溶液を塗布する塗工ヘッドに関する。特に、容易に内部を洗浄可能な塗工ヘッド及び塗工ヘッドの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルムやシートへ樹脂等の塗工溶液を塗布するための塗工ヘッドが知られている。
【０００３】
塗工ヘッドは、塗工溶液を吐出するための塗工口と、塗工溶液を貯留して安定して塗工口に塗工溶液を送るための塗工溶液チャンバーと、を備える。塗工溶液チャンバーには、塗工溶液を注入するための塗工溶液注入流路が設けられており、塗工溶液注入流路を介して塗工ヘッドと塗工装置本体とが接続されている。したがって、塗工装置本体から塗工溶液を送液することによって塗工溶液が塗工溶液チャンバーに貯留され、塗工口から塗工溶液が吐出される。
【０００４】
樹脂等の塗工溶液に含まれる粉体は、塗工溶液の溶剤に対して比重が大きいため、塗工溶液中に沈殿しやすい。粉体の沈殿物が堆積すると塗工溶液チャンバーに該沈殿物が固着し、塗工ヘッドの内部における塗工溶液の流動状態に影響を与え、フィルムやシートへの塗工溶液の塗布量にムラが発生することがある。塗工溶液の塗布量のムラにより、フィルムやシートの品質が低下する。
【０００５】
粉体の沈殿は、塗工溶液が十分な流速を維持していれば生じないが、塗工溶液チャンバーにおいて塗工溶液の滞留が生じやすく塗工溶液の流速が低下する領域では粉体の沈殿が発生しやすい。また、塗工溶液の塗工溶液チャンバーへの送液を停止したときに塗工溶液チャンバーに部分的に塗工溶液が残留することによっても粉体の沈殿が生じる。
【０００６】
そこで、塗工溶液チャンバーに残留した塗工溶液や沈殿物を容易に取り除くことができる塗工ヘッドや塗工ヘッドの洗浄方法が提案されている。
【０００７】
特許文献１では、塗工溶液注入流路と接続可能な洗浄溶液送液装置を設け、洗浄溶液を塗工ヘッドに注入することによって塗工ヘッドの内部を洗浄する方法が開示されている。塗工溶液注入流路から洗浄溶液を注入し、塗工ヘッドの内部に残留した塗工溶液や沈殿物とともに洗浄溶液を塗工口から排出する。塗工ヘッドを塗工装置本体から取り外したり、塗工ヘッドを解体したりすることなく塗工ヘッドの内部の洗浄を行えるため、作業工程が削減できるだけでなく、塗工装置本体の稼働率の向上を図ることができる。
【０００８】
特許文献２では、塗工溶液チャンバーに洗浄溶液を注入するための洗浄溶液注入流路を、塗工溶液注入流路とは別に備えた塗工ヘッドが開示されている。塗工ヘッドを洗浄する際には、塗工口に蓋をし、洗浄溶液注入流路から洗浄溶液を注入することによって、塗工溶液注入流路から塗工ヘッドの内部に残留した塗工溶液や沈殿物とともに洗浄溶液を排出する。洗浄溶液注入流路にスプレーノズルなどを設けることにより、洗浄溶液を高圧で噴霧することができるため、残留した塗工溶液や沈殿物を取り除き易くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１８５５６５号公報
【特許文献２】特開２０００−０３３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１や特許文献２で開示されている塗工ヘッドでは、洗浄溶液注入流路の取り付け位置や塗工溶液チャンバーの形状によっては、洗浄溶液の流速が低くなる領域が現れることがある。
【００１１】
例えば、洗浄液注入流路が、塗工溶液チャンバーの一の壁面に垂直に設けられている場合、外壁面の洗浄溶液注入流路から離れている領域では洗浄溶液の流れに淀みが発生し、流速が低くなる。また、洗浄溶液が、塗工溶液チャンバーの壁面に垂直に衝突する場合にも、衝突後の洗浄溶液の流速は低下する。
【００１２】
洗浄溶液の流速が低い領域では、塗工溶液チャンバーに残留した塗工溶液や沈殿物が除去されず、塗工溶液チャンバーに沈殿物の固着が生じることになる。したがって、塗工ヘッドを解体して固着物を除去しなければならず、洗浄工数が増加し、塗工装置の稼働率が低下していた。
【００１３】
そこで、本発明は、洗浄溶液を用いて内部を洗浄する塗工ヘッドにおいて、洗浄溶液が塗工ヘッドの内部を淀むことなく流れ、塗工ヘッドの内部の全域が洗浄される塗工ヘッドを提供することを一の目的とする。
【００１４】
また、塗工ヘッドの内部の全域を洗浄することができる塗工ヘッドの洗浄方法を提供することを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の塗工ヘッドは、塗工溶液を安定して塗工口に送るための塗工溶液チャンバーと、洗浄溶液を塗工溶液チャンバーへ注入するための洗浄溶液注入流路と、洗浄溶液を塗工溶液チャンバーの外へ排出するための洗浄溶液排出流路と、を備える。塗工溶液チャンバーが、対向する端面の距離が外周に行くほど小さくなるＲ形状部を有する円筒形状であり、洗浄溶液注入流路が、塗工溶液チャンバーの軸方向の端部から塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って延び、洗浄溶液注入流路が設けられている位置とは異なる軸方向の位置に、塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って洗浄溶液排出流路が延びていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の塗工ヘッドの洗浄方法は、塗工溶液を安定して塗工口に送るための塗工溶液チャンバーと、洗浄溶液を塗工溶液チャンバーへ注入するための洗浄溶液注入流路と、洗浄溶液を塗工溶液チャンバーから排出するための洗浄溶液排出流路と、を備え、塗工溶液チャンバーが、対向する端面の距離が外周に行くほど小さくなるＲ形状部を有する円筒形状であり、洗浄溶液注入流路が、塗工溶液チャンバーの軸方向の端部から塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って延び、洗浄溶液注入流路が設けられている位置とは異なる軸方向の位置に、塗工溶液チャンバーの外周の接線方向に沿って洗浄溶液排出流路が延びている塗工ヘッドの洗浄方法である。洗浄溶液注入流路から塗工溶液チャンバーへ洗浄溶液を注入し、洗浄溶液を洗浄溶液排出流路から塗工溶液チャンバーの外へ排出する洗浄工程を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、洗浄溶液を用いて内部を洗浄する塗工ヘッドにおいて、洗浄溶液が塗工ヘッドの内部を淀むことなく流れ、塗工ヘッドの内部の全域が洗浄される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態における塗工ヘッドの斜視図である。
【図２】図１に示す塗工ヘッドの断面図である。
【図３】塗工溶液を塗布しているときの塗工ヘッドの断面図である。
【図４】塗工溶液が塗工溶液チャンバーから排出されたときの塗工ヘッドの断面図である。
【図５】洗浄溶液注入流路から洗浄溶液を注入しているときの塗工ヘッドの断面図である。
【図６】塗工溶液排出流路から洗浄溶液を注入しているときの塗工ヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態における塗工ヘッド１の斜視図であり、図２は塗工ヘッド１の断面図である。図１に示すように、塗工ヘッド１は、第１のヘッド本体２と第２のヘッド本体３とが対になって結合されることによって構成されている。
【００２１】
塗工ヘッド１には、塗工溶液を吐出するための塗工口４が設けられており、また塗工ヘッド１の内部には、塗工溶液を貯留して安定して塗工口４に塗工溶液を送るための塗工溶液チャンバー５が形成されている。一般的に、第１のヘッド本体２と第２のヘッド本体３とが接する面に凹み部を形成し、第１のヘッド本体２と第２のヘッド本体３とを結合することによって塗工口４と塗工溶液チャンバー５とが形成される。
【００２２】
第１のヘッド本体２には洗浄溶液を塗工溶液チャンバー５へ注入するための洗浄溶液注入流路６が設けられており、洗浄溶液注入流路６には、洗浄溶液注入流路６を開閉するためのバルブ７が備えられている。洗浄溶液注入流路６を介して、塗工ヘッド１と、洗浄溶液を送液するための不図示の洗浄溶液送液装置とが接続されている。
【００２３】
第２のヘッド本体３には洗浄溶液を塗工溶液チャンバー５の外へ排出するための洗浄溶液排出流路８が設けられている。洗浄溶液排出流路８は、塗工溶液を送液するための不図示の塗工装置本体と接続可能に設けられており、洗浄溶液排出流路８が記塗工溶液を送液するための塗工溶液注入流路を兼用している。塗工装置本体から塗工溶液を送液することによって、塗工溶液が塗工溶液チャンバー５に貯留され、塗工口４から塗工溶液が吐出される。
【００２４】
洗浄溶液送液装置は、洗浄溶液排出流路８とも接続できるようになっている。また、洗浄溶液排出流路８は、塗工溶液チャンバー５を洗浄した後の洗浄溶液を貯留するための不図示の排出タンクにも接続できるようになっている。したがって、塗工装置本体に洗浄溶液を送ることなく洗浄溶液排出流路８から洗浄溶液や塗工溶液を排出できる。
【００２５】
塗工溶液チャンバー５は、円筒形状を有している。塗工溶液チャンバー５の軸に垂直に交わる断面は、真円でなく、楕円でもよい。
【００２６】
図２（ａ）は、塗工溶液チャンバーの軸に平行で、且つ洗浄溶液排出流路８及び洗浄溶液注入流路６を通る面（図１に示すＡ−Ａ面）で切断したときの断面図である。また、図２（ｂ）は、中心軸Ｃに垂直で、且つ洗浄溶液排出流路８及び洗浄溶液注入流路６を通る面（図１に示すＢ−Ｂ面）で切断したときの断面図である。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、塗工溶液チャンバー５の端面の外周部には、端面の中心から外周に行くほど、対向する端面の距離が小さくなるようにＲ形状部９が形成されている。洗浄溶液注入流路６は、塗工溶液チャンバー５の軸方向の両端部に設けられており、洗浄溶液排出流路８は、洗浄溶液注入流路６が設けられている位置とは異なる塗工溶液チャンバー５の軸方向の位置に設けられている。本実施例において、洗浄溶液排出流路８は、塗工溶液チャンバー５の軸方向の中央部に設けられている。
【００２８】
洗浄溶液注入流路６を塗工溶液チャンバー５の端部に設けることによって、塗工溶液チャンバー５の端部に残留する塗工溶液を洗浄することができる。特に、洗浄溶液注入流路６の外周が塗工溶液チャンバー５の端面の内側で接するように洗浄溶液注入流路６を設けることによって、洗浄溶液が塗工溶液チャンバー５の端面に沿って流れる。したがって、洗浄溶液の流速が低下することなく塗工溶液チャンバー５の端部へ到達できるため、より高い洗浄力で塗工溶液チャンバー５の端部を洗浄できる。
【００２９】
また、塗工溶液チャンバー５の軸は、水平方向以外の方向に配置されていてもよいが、本実施形態においては、該軸は水平方向に配置されている。塗工溶液チャンバー５の軸を水平に配置することによって、塗工溶液チャンバー５の両端部に設けられた洗浄溶液注入流路６から注入された各々の洗浄溶液の流れを等しくしやすくなる。
【００３０】
したがって、塗工溶液チャンバー５の軸方向における中央部で洗浄溶液を衝突させることができる。即ち、洗浄溶液排出流路８が設けられている位置で各々の洗浄溶液が衝突するため、効率よく洗浄溶液を排出することができる。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、洗浄溶液注入流路６は、塗工溶液チャンバー５の外周の接線方向に沿って延びている。また、洗浄溶液排出流路８も、塗工溶液チャンバー５の外周の接線方向に沿って延びている。
【００３２】
洗浄溶液注入流路６は、鉛直方向以外の方向、例えば水平方向に設置されていてもよいが、洗浄溶液の流路を鉛直方向に設置し洗浄溶液を上方から塗工溶液チャンバー５に注入することによって、洗浄溶液の流速を大きくすることができる。
【００３３】
洗浄溶液排出流路８を塗工溶液チャンバー５の下側に設けることによって、塗工溶液チャンバー５の底部に残留する塗工溶液を容易に排出することができる。特に、図２（ｂ）に示すように、洗浄溶液排出流路８が塗工溶液チャンバーの軸を中心に洗浄溶液注入流路６の相対する位置に設けられている場合、洗浄溶液は塗工溶液チャンバー５の底部を通過した後に洗浄溶液排出流路８に到達する。したがって、塗工溶液チャンバー５の底部に残留する塗工溶液の洗浄力をより高められる。
【００３４】
次に、本実施形態における塗工ヘッド１の洗浄方法について、図３から図６を用いて説明する。
【００３５】
図３は、フィルムやシートへ塗工溶液１０を塗布しているときの塗工ヘッド１の断面図である。図３に示すように、洗浄溶液排出流路８から塗工溶液１０が注入され、塗工溶液チャンバー５が塗工溶液１０で満たされている。
【００３６】
このとき、バルブ７は閉じられており、洗浄溶液注入流路６から塗工溶液１０が排出されないようになっている。さらに塗工溶液１０を塗工溶液チャンバー５に注入することによって、塗工口４から塗工溶液１０が吐出し、フィルムやシートに塗工溶液１０が塗布される。
【００３７】
フィルムやシートへの塗工溶液１０の塗工が終了したところで、塗工溶液チャンバー５への塗工溶液１０の注入を停止し、洗浄溶液排出流路８から塗工溶液１０を排出する。このとき、バルブ７を開けることによって、効率よく洗浄溶液１２が排出される。
【００３８】
図４は、塗工溶液１０が排出されたときの塗工ヘッド１の断面図である。図４に示すように、塗工溶液１０の全てが塗工溶液チャンバー５から排出されず、塗工口４や塗工溶液チャンバー５の底部に残留する。特に、洗浄溶液排出流路８から離れた位置ほど塗工溶液１０が残留し易い。
【００３９】
次に、流体の塗工口４からの流出を防止するための蓋部材１１を、塗工口４に取り付け、前記塗工口を塞ぐ。その後、洗浄溶液１２を洗浄溶液注入流路６から注入する。図５は、洗浄溶液注入流路６から洗浄溶液１２を注入しているときの塗工ヘッド１の断面図である。図５（ａ）は、図１に示すＡ−Ａ面で切断したときの断面図であり、図５（ｂ）は、図１に示すＢ−Ｂ面で切断したときの断面図である。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、洗浄溶液注入流路６の外周が塗工溶液チャンバー５の端面に接しているため、洗浄溶液１２は塗工溶液チャンバー５の端面に沿って進行し、Ｒ形状部９に到達する。その後、洗浄溶液１２はＲ形状部９によって、塗工溶液チャンバー５の軸方向の中央に向かって進行する。
【００４１】
また、図５（ｂ）に示すように、洗浄溶液注入流路６の外周は、塗工溶液チャンバー５の外周に接しているため、洗浄溶液１２は塗工溶液チャンバー５の外周に沿って進行する。したがって、洗浄溶液１２は、塗工溶液チャンバー５の外周に沿って螺旋状に進行する。
【００４２】
塗工溶液チャンバー５の軸方向の中央部に達したところで、一の洗浄溶液注入流路６から注入された洗浄溶液１２と、他の洗浄溶液注入流路６から注入された洗浄溶液１２とが衝突する。その後、塗工溶液チャンバー５に残留した塗工溶液１０とともに洗浄溶液１２が洗浄溶液排出流路８から排出される。
【００４３】
次に、洗浄溶液注入流路６からの洗浄溶液１２の注入を停止し、蓋部材１１を塗工口４から取り外す。バルブ７を閉じ、洗浄溶液排出流路８から洗浄溶液１２を注入する。図６は、洗浄溶液排出流路８から洗浄溶液１２を注入しているときの塗工ヘッド１の断面図である。
【００４４】
図６に示すように、洗浄溶液１２によって塗工溶液チャンバー５が充填される。さらに洗浄溶液１２を塗工溶液チャンバー５に注入し、塗工口４に残留している塗工溶液１０とともに塗工口４から洗浄溶液１２が吐出される。
【００４５】
通常、塗工ヘッド１は塗工溶液を塗工口４から均一に吐出できるように設計されているため、洗浄溶液排出流路８、即ち塗工溶液注入流路から注入された洗浄溶液１２も均一に塗工口４から吐出される。したがって、塗工口４においても洗浄溶液１２の流速が低下する領域が発生せず、塗工口４の全域を洗浄することができる。
【００４６】
以上により、塗工ヘッドの１の洗浄が完了する。
【００４７】
本実施形態によれば、洗浄溶液注入流路６から注入された洗浄溶液１２は、塗工溶液チャンバー５の端面に沿って進行した後、Ｒ形状部９に沿って進路を変更し、且つ塗工溶液チャンバー５の外周に沿って螺旋状に進行する。
【００４８】
したがって、洗浄溶液１２は、淀みなく塗工溶液チャンバー５を流れることができる。また、洗浄溶液１２は、塗工溶液チャンバー５の壁面に衝突することなく塗工溶液チャンバー５を進行するため、流速の低下を抑制することができる。そのため、塗工ヘッド１の内部に塗工溶液１０を残留させることなく洗浄を行うことができる。
【００４９】
さらに、本発明における塗工ヘッド１では、塗工装置本体装置から塗工ヘッド１を取り外したり、第１及び第２のヘッド本体２、３を分離したりすることなく内部を洗浄することができる。したがって、塗工ヘッド１の内部の洗浄の時間が短縮され、塗工装置本体の稼働率の向上を図ることができる。
【００５０】
上述の説明では、洗浄溶液注入流路６が塗工溶液チャンバー５の対向する両端部に設けられているが、洗浄溶液注入流路６は１箇所以上であればよい。例えば、洗浄溶液注入流路６が塗工溶液チャンバー５の軸方向の一の端部に設けられている場合、洗浄溶液排出流路８を他の端部に設けることによって、洗浄溶液が一の端部から他の端部まで流れるため、塗工溶液チャンバー５の全域を洗浄することができる。
【００５１】
この場合、洗浄溶液排出流路８を、塗工溶液チャンバー５の端面に接するように設けることによって、塗工溶液チャンバー５の端部に残留する塗工溶液が洗浄されやすくなる。
【符号の説明】
【００５２】
１      塗工ヘッド
２      第１のヘッド本体
３      第２のヘッド本体
４      塗工口
５      塗工溶液チャンバー
６      洗浄溶液注入流路
７      バルブ
８      洗浄溶液排出流路
９      Ｒ形状部
１０    塗工溶液
１１    蓋部材
１２    洗浄溶液
【図１】
2011177611.tif 000003
【図２】
2011177611.tif 000004
【図３】
2011177611.tif 000005
【図４】
2011177611.tif 000006
【図５】
2011177611.tif 000007
【図６】
2011177611.tif 000008