(57)【要約】【課題】塗布ヘッドを分解することなく、被塗布材に塗料を塗布する塗布幅を容易に調整可能にする。【解決手段】被塗布材に塗料を吐出するスリット状の吐出口１３を構成する一対のダイ１１、１２と、一対のダイ１１、１２の間に吐出口の長手方向に沿って配置された第１のシム１５と、第１のシム１５における長手方向の一端に、第１のシム１５に対して長手方向に移動可能に設けられた第２のシム１６と、を備える。また、第１のシム１５に対して第２のシム１６を長手方向に移動させる移動部材と、第１のシム１５に対して移動された第２のシム１６を固定する固定部材と、を有する調整機構２１を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布材に塗料を吐出するスリット状の吐出口を構成する一対のダイと、
前記一対のダイの間に前記吐出口の長手方向に沿って配置された第１のシムと、
前記第１のシムにおける前記長手方向の一端に、前記第１のシムに対して前記長手方向に移動可能に設けられた第２のシムと、
前記第１のシムに対して前記第２のシムを前記長手方向に移動させる移動部材と、前記第１のシムに対して移動された前記第２のシムを固定する固定部材と、を有する調整機構と、
を備える塗布ヘッド。
【請求項２】
前記調整機構は、前記第２のシムを前記長手方向に移動可能に案内するガイド部と、前記移動部材に設けられ、前記第２のシムに当接する作動部と、前記第２のシムに設けられ、前記作動部が当接される当接部と、を有する、請求項１に記載の塗布ヘッド。
【請求項３】
前記第１のシムと前記第２のシムとが互いに接するように付勢する押圧機構を備えている、請求項１または２に記載の塗布ヘッド。
【請求項４】
前記押圧機構は、前記第１のシムまたは前記第２のシムが切り欠かれて前記第１のシムと前記第２のシムとの間に形成された切り欠き部と、前記切り欠き部内に弾性変形可能に配置された弾性部材と、前記弾性部材に対して接離する方向に移動可能に設けられた押圧部材と、を有する、請求項３に記載の塗布ヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の塗布ヘッドと、
前記塗布ヘッドに塗料を供給する供給部と、を備える塗布装置。
【請求項６】
請求項５に記載の塗布装置を用いて被塗布材に塗料を塗布する塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗布材に塗料を塗布するための塗布ヘッド、塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状の被塗布材上に沿って塗料を塗布するために用いられる塗布ヘッドが知られている（特許文献１参照）。本発明に関連する塗布ヘッドは、被塗布材に塗料を吐出する吐出口を構成する一対の上ダイ及び下ダイを備えている。
塗布ヘッドの一端には、一対の上ダイ及び下ダイが組み合わされて、スリット状の吐出口が開口されている。塗布ヘッドの内部には、供給された塗料が貯められるマニホールドが設けられており、マニホールドが吐出口に連通されている。
【０００３】
上ダイと下ダイとの対向間には、被塗布材に塗布する塗料の膜厚を規制するベースシムと、被塗布材の幅方向に沿って塗布する塗布幅を規制する一組のサイドシムが配置されている。ベースシムは、矩形板状に形成されており、マニホールドを囲むように、全体がコ字状に構成されている。サイドシムは、矩形板状に形成されており、吐出口の長手方向におけるベースシムの両端部に隣接して配置されている。
【０００４】
以上のように構成された塗布ヘッドを用いて塗布を行うとき、帯状の被塗布材の幅に応じて、被塗布材の幅方向に沿って塗料を塗布する塗布幅を変更している。
塗布ヘッドは、スリット状の吐出口の長手方向が、被塗布材の幅方向と平行に配置されており、吐出口の長手方向の寸法を変更することで、被塗布材の幅方向に対する塗布幅が変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２４９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した塗布幅は、コ字状のベースシムの開口幅に依存するだけでなく、吐出口が開口する塗布ヘッドの先端と、塗料が塗布される被塗布材を支持するバックアップローラとの間の隙間や、塗料である粘性流体の粘度に依存している。このため、塗布幅を調整する場合、塗布ヘッドの吐出口の先端とバックアップローラとの隙間を調整することで、塗料の膜厚の調整を行っている。しかし、上述の隙間を広げることによって塗料の膜厚を厚くしたとき、塗布幅が狭くなり、所望の塗布幅に調整することが容易ではなかった。そのため、所望の塗布幅に容易に調整することが求められている。
特許文献１に開示されている技術では、所望の塗布幅になるように形成された複数種類のサイドシムを交換することで、所望の塗布幅に容易に変更することが可能になっている。しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、塗布幅を変更する場合、塗布装置から塗布ヘッドを取り外す作業や、塗布装置に塗布ヘッドを組み付ける作業を行う必要があり、変更作業が煩雑であった。加えて、塗布幅の変更作業に時間を要するので、生産性の低下を招く問題もあった。
また、特許文献１に記載されている技術では、予め用意されている複数種類のサイドシムに対応する塗布幅のみにしか変更することができず、塗布幅の微調整ができない不都合があった。
【０００７】
そこで、本発明は、塗布ヘッドを分解することなく、被塗布材に塗料を塗布する塗布幅を容易に調整することができる塗布ヘッド及び塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る塗布ヘッドは、被塗布材に塗料を吐出するスリット状の吐出口を構成する一対のダイと、一対のダイの間に吐出口の長手方向に沿って配置された第１のシムと、第１のシムにおける長手方向の一端に、第１のシムに対して長手方向に移動可能に設けられた第２のシムと、を備える。また、塗布ヘッドは、第１のシムに対して第２のシムを幅方向に移動させる移動部材と、第１のシムに対して移動された第２のシムを固定する固定部材と、を有する調整機構を備える。
【０００９】
また、本発明に係る塗布装置は、上記塗布ヘッドと、塗布ヘッドに塗料を供給する供給部と、を備える。
【００１０】
また、本発明に係る塗布方法は、上記塗布装置を用いて被塗布材に塗料を塗布する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、塗布ヘッドを分解することなく、被塗布材に塗料を塗布する塗布幅を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の塗布装置を示す模式図である。
【図２】本実施形態の塗布装置が備える塗布ヘッドを示す斜視図である。
【図３】本実施形態の塗布ヘッドを示す分解斜視図である。
【図４】本実施形態の塗布ヘッドが有する調整機構を示す平面図である。
【図５】本実施形態における調整機構をＡ−Ａ線に沿って示す断面図である。
【図６】本実施形態におけるシール機構をＢ−Ｂ線に沿って示す断面図である。
【図７】本実施形態における調整機構によってサイドシムを移動させた状態を示す平面図である。
【図８】本実施形態における調整機構の他の構成例を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に、本実施形態の塗布装置の模式図を示す。図１に示すように、本実施形態の塗布装置１は、被塗布材としての箔４に塗料を塗布する塗布ヘッド３と、塗布ヘッド３に塗料を供給する供給部５と、箔４を支持するバックアップローラ６と、を備えている。また、塗布装置１は、図示しないが、塗布ヘッド３に向かって箔４を供給する供給ロールと、塗料が塗布された箔４を巻き取る巻き取りロールと、を備えている。
【００１４】
塗料としては、液体やゲルを含む粘性流体が用いられる。被塗布材としては、帯状の金属箔が用いられるが、金属材に限定されるものではなく、例えば樹脂材からなるフィルム材やシート材を含む他の材料が用いられてもよい。また、塗布ヘッドは、平坦な材料に塗料を塗布する用途に限定されるものではなく、立体物が有する平面に塗料を塗布するために用いられてもよい。
【００１５】
図２に、本実施形態の塗布装置１が備える塗布ヘッド３の斜視図を示す。図３に、本実施形態の塗布ヘッド３の分解斜視図を示す。
本実施形態の塗布ヘッド３は、図２及び図３に示すように、箔４上に塗料を吐出する吐出口１３を構成する一対の上ダイ１１及び下ダイ１２を備えている。また、塗布ヘッド３は、一対の上ダイ１１と下ダイ１２との間に吐出口１３の長手方向（以下、幅方向Ｗと称する）に沿って配置された第１のシムとしてのベースシム１５と、ベースシム１５における吐出口１３の幅方向の一端に、ベースシム１５に対して吐出口１３の幅方向Ｗに移動可能に設けられた第２のシムとしての一組のサイドシム１６と、を有している。
【００１６】
塗布ヘッド３の一端には、スリット状の吐出口１３が、上ダイ１１と下ダイ１２との境界に沿って形成されている。塗布ヘッド３は、吐出口１３の幅方向が、塗布ヘッド３に向かって供給される箔４の搬送方向に直交する箔４の幅方向と平行に配置されている。
【００１７】
上ダイ１１及び下ダイ１２には、半円筒状のマニホールド部１７ａ、１７ｂがそれぞれ形成されており、一対の上ダイ１１と下ダイ１２が組み合わされることで、吐出口１３から塗料を均一に吐出させるための円筒状のマニホールド１７が構成される。マニホールド１７は、吐出口１３の幅方向に沿って形成されており、吐出口１３に連通されている。
また、下ダイ１２には、図３に示すように、マニホールド１７に塗料を供給するための供給路１８が設けられている。
【００１８】
図３に示すように、ベースシム１５は、矩形板状に形成されており、マニホールド１７を囲むように、全体がコ字状に構成されている。ベースシム１５は、吐出口１３の幅方向に平行な一側端を切り欠いてなる凹状の開口１５ａを有している。ベースシム１５は、一対の上ダイ１１と下ダイ１２との対向間隔を所定間隔だけ離間させることで、箔４上に塗布する塗料の膜厚を規制する。
サイドシム１６は、矩形板状に形成されており、吐出口１３の幅方向におけるベースシム１５の両端部に隣接して配置されている。一組のサイドシム１６は、吐出口１３の幅方向に対する対向間隔を所定間隔だけ離間させるこことで、箔４の幅方向に沿って塗布する塗布幅を規制する。
【００１９】
また、塗布ヘッド３は、ベースシム１５に対するサイドシム１６の、吐出口１３の幅方向Ｗにおける位置を調整するための調整機構２１と、ベースシム１５とサイドシム１６とが互いに接するように付勢する押圧機構としてのシール機構２２と、を有している。
【００２０】
図４に、本実施形態の塗布ヘッド３が有する調整機構２１の平面図を示す。図５に、本実施形態における調整機構２１の、図４中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示す。図６に、本実施形態におけるシール機構２２の、図４中のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。図７に、本実施形態における調整機構２１によってサイドシム１６を移動させた状態の平面図を示す。
調整機構２１は、図４に示すように、ベースシム１５に対してサイドシム１６を吐出口１３の幅方向Ｗに移動させる移動部材として偏心軸２４と、ベースシム１５に対して移動されたサイドシム１６を固定する固定部材としてのガイド軸２５と、を有する
また、調整機構２１は、サイドシム１６を吐出口１３の幅方向Ｗのみに移動可能に案内するガイド部としての一組の第１のガイド穴２６を有している。また、調整機構２１は、偏心軸２４に設けられてサイドシム１６に当接する作動部としてのカム２７と、サイドシム１６に設けられてカム２７が当接される当接部をなす第２のガイド穴２８と、を有している。
【００２１】
偏心軸２４には、軸回りに回転する楕円状のカム２７が固定されている。また、偏心軸２４の一端には、マイナスドライバー等の工具を用いて偏心軸２４を回転操作するための溝２４ａが設けられている。下ダイ１２には、偏心軸２４の他端が回転可能に挿入される軸穴１２ａが設けられている。
ガイド軸２５は、一端に、上ダイ１１に係合する頭部２５ａが形成されており、他端に、下ダイ１２に固定されるネジ部２５ｂが形成されている。上ダイ１１には、ガイド軸２５が挿通される軸穴１１ａが設けられている。下ダイ１２には、ガイド軸２５のネジ部２５ｂが固定されるネジ穴１２ｂが設けられている。
【００２２】
また、図５に示すように、調整機構２１は、偏心軸２４を保持するホルダ部材３１と、ホルダ部材３１を上ダイ１１に固定する固定ネジ３２と、を有している。ホルダ部材３１は、偏心軸２４の一端部が挿通される軸穴３１ａを有している。上ダイ１１は、ホルダ部材３１が取り付けられる開口１１ｂを有している。
第１のガイド穴２６は、吐出口１３の幅方向に沿って延びる長穴であり、ガイド軸２５が移動可能に挿通されている。一組の第１のガイド穴２６は、サイドシム１６の両端部にそれぞれ形成されており、吐出口１３の幅方向Ｗに平行な直線上に配置されている。
第２のガイド穴２８は、第１のガイド穴２６の長手方向に直交する方向に延びる長穴であり、サイドシム１６の中央部に形成されている。第２のガイド穴２８内には、偏心軸２４に固定されたカム２７が、偏心軸２４の軸回りに回転可能に配置されている。第２のガイド穴２８の内面が、カム２７が当接する当接部として機能する。
【００２３】
シール機構２２は、図４に示すように、サイドシム１６の、ベースシム１５に隣接する一側端に形成された切り欠き部３４を有している。また、シール機構２２は、切り欠き部３４内に弾性変形可能に配置された弾性部材３５と、弾性部材３５に対して接離する方向に移動可能に設けられた押圧部材として押圧ネジ３６と、を有している。
弾性部材３５としては、円柱状のゴム材が用いられている。弾性部材３５は、弾性変形したときに切り欠き部３４内で広がることで、ベースシム１５とサイドシム１６とを互いに圧接させるように付勢力が生じる。したがって、シール機構２２が有する弾性部材３５は、ベースシム１５とサイドシム１６との間から塗料が洩れ出ることを防ぐ封止材として機能する。
押圧ネジ３６は、図６に示すように、上ダイ１１における、弾性部材３５の一端に対向する位置に配置されている。上ダイ１１には、弾性部材３５に対応する位置にネジ穴１１ｃが設けられている。押圧ネジ３６は、上ダイ１１のネジ穴１１ｃに噛み合うネジ部３６ａを有している。ネジ部３６ａの端面には、工具が係合する溝（不図示）が形成されている。
本実施形態におけるシール機構２２では、切り欠き部３４がサイドシム１６に形成されたが、この構成に限定されるものではない。シール機構は、切り欠き部がベースシム１５に形成されてもよく、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
以上のように構成された塗布ヘッド３について、塗布幅を調整するため動作を説明する。
まず、塗布ヘッド３は、ベースシム１５に対するサイドシム１６の位置を固定するガイド軸２５のネジ部２５ｂを緩めることで、上ダイ１１と下ダイ１２との間でサイドシム１６が、ベースシム１５に対して吐出口１３の幅方向Ｗに移動可能になる。
偏心軸２４の溝２４ａに係合させた工具を用いて、偏心軸２４を回転させることで、偏心軸２４に固定されたカム２７が第２のガイド穴２８内で回転する。カム２７が回転することで、第２のガイド穴２８が移動され、サイドシム１６が移動される。このとき、サイドシム１６は、図７に示すように、ガイド軸２５が第１のガイド穴２６の長手方向に沿って移動することで、吐出口１３の幅方向Ｗに移動される。
また、シール機構２２において、押圧ネジ３６の一端が弾性部材３５を押し込むように押圧ネジ３６のネジ部３６ａを回転操作することで、弾性部材３５を圧縮して弾性変形させる。弾性変形された弾性部材３５が切り欠き部３４内で広がることで、ベースシム１５とサイドシム１６とを互いに圧接させるように、ベースシム１５及びサイドシム１６を付勢する。また、押圧ネジ３６が弾性部材３５から離れる方向に回転操作されることで、弾性部材３５は弾性力によって初期形状に復帰する。
【００２５】
上述したように、実施形態の塗布ヘッド３は、ベースシム１５に対してサイドシム１６の吐出口１３の幅方向Ｗにおける位置を調整する調整機構２１を備える。これによって、塗布ヘッド３の分解や、塗布装置１に対する塗布ヘッド３の取り外し、取付け作業を行うことなく、塗布幅を容易に調整することができる。
また、実施形態の塗布ヘッド３は、必要に応じて、サイドシムの位置を調整することで、塗布幅を微調整することができる。
したがって、塗布ヘッド３によれば、塗布幅の変更作業を短時間で容易に行うことが可能になり、生産性を高めることができる。
【００２６】
本実施形態では、サイドシム１６を幅方向Ｗに移動可能に案内するガイド部として、第１のガイド穴２６及び第２のガイド穴２８がサイドシム１６に貫通して形成されたが、サイドシム１６を貫通する構成に限定されるものではない。ガイド部の変形例として、図８に示すように、サイドシム１６に、ガイド軸２５が当接するガイド壁４１ａを有する第１の凹部４１、及び偏心軸２４のカム２７が当接するガイド壁４２ａを有する第２の凹部４２が形成されてもよい。
本実施形態の塗布装置１は、固定された塗布ヘッド３に供給される箔４に塗布を行うように構成されたが、箔４に対して塗布ヘッド３を相対的に移動させながら塗布を行うように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１  塗布装置
３  塗布ヘッド
４  箔
１１  上ダイ
１２  下ダイ
１３  吐出口
１５  ベースシム
１６  サイドシム
２１  調整機構
２４  偏心軸
２５  ガイド軸
【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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【図８】
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