(57)【要約】【課題】粘度の異なる複数種の塗布液や、粘度の変動が大きい塗布液を均一に塗布できるエクストルージョン型ノズルを提供する。【解決手段】塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールド４とマニホールド４に分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口であるリップとが形成されたブロックと、マニホールド４側にあるスリットの壁面を形成し、スリットの間隙を変えるように変位可能なスリット形成部材３とを備えた構成とする。【選択図】図２
2004174489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドと前記マニホールドに分配された前記塗布液を通すスリットと前記スリットから前記塗布液を吐出する吐出口とが形成され、前記スリットは第１の部分と前記第１の部分より前記吐出口に近い第２の部分とを含むブロックと、
前記スリットの前記第１の部分の壁面を形成し、前記スリットの前記第１の部分の間隙を変えるように変位可能な第１の形成部材と、を備えたことを特徴とするエクストルージョン型ノズル。
【請求項２】
前記第１の形成部材は交換可能であることを特徴とする請求項１に記載のエクストルージョン型ノズル。
【請求項３】
前記第１の形成部材は、前記塗布液の吐出方向の長さが前記塗布幅方向に沿って変化していることを特徴とする請求項１に記載のエクストルージョン型ノズル。
【請求項４】
前記第１の形成部材を前記塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のエクストルージョン型ノズル。
【請求項５】
前記スリットは前記第１の部分より前記マニホールドに近い第３の部分をさらに含み、前記スリットの前記第３の部分の壁面を形成する交換可能な第２の形成部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のエクストルージョン型ノズル。
【請求項６】
前記マニホールドの壁面を形成し、前記マニホールドの前記塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な第２の形成部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のエクストルージョン型ノズル。
【請求項７】
前記第２の形成部材を前記塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載のエクストルージョン型ノズル。
【請求項８】
塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドと前記マニホールドに分配された前記塗布液を通すスリットと前記スリットから前記塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、
前記マニホールドの壁面を形成し、前記マニホールドの前記塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な形成部材と、を備えたことを特徴とするエクストルージョン型ノズル。
【請求項９】
前記形成部材を前記塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えたことを特徴とする請求項８に記載のエクストルージョン型ノズル。
【請求項１０】
塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドと前記マニホールドに分配された前記塗布液を通すスリットと前記スリットから前記塗布液を吐出する吐出口とが形成され、前記スリットは第１の部分と前記第１の部分より前記吐出口に近い第２の部分とを含むブロックと、前記スリットの前記第１の部分の壁面を形成し、前記スリットの前記第１の部分の間隙を変えるように変位可能な形成部材とを備えた、前記塗布液により塗布膜を形成するエクストルージョン型ノズルと、
前記塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、
前記計測された値に応じて前記エクストルージョン型ノズルの前記形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドと前記マニホールドに分配された前記塗布液を通すスリットと前記スリットから前記塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、前記マニホールドの壁面を形成し、前記マニホールドの前記塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な形成部材とを備えた、前記塗布液により塗布膜を形成するエクストルージョン型ノズルと、
前記塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、
前記計測された値に応じて前記エクストルージョン型ノズルの前記形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えたことを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層、プラズマディスプレイパネル前面板誘電体層等の製造に用いられる、連続して走行する被塗布物の表面に液を塗布するエクストルージョン型ノズルと、そのノズルを用いた塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続して走行する被塗布物の表面に塗布液を塗布するエクストルージョン型ノズルは、例えば、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層、プラズマディスプレイパネル前面板誘電体層等の製造に用いられる。エクストルージョン型ノズルは、供給された塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドと、マニホールド内の塗布液を整流しつつ吐出するスリットとを備える。粘度を有する塗布液を塗布する場合においては、圧力損失によりマニホールド内の圧力は塗布幅方向に均一ではない。このため、塗布幅方向にわたってスリットの吐出方向の長さが一定のエクストルージョン型ノズルでは、圧力の高い部分は塗布量が多く、圧力の低い部分は塗布量が少なくなり、塗布幅方向の塗布量が不均一になる。
【０００３】
このため、塗布幅方向の塗布量分布を均一にするためのいくつかの方法が提案されている。
【０００４】
例を挙げると、スリットの塗布液吐出方向の長さを長くする、あるいはスリットの間隙を小さくすることで、マニホールド内の圧力を高めて、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、スリットの塗布液吐出方向の長さを、塗布液の供給側から反対側に向かって直線状または曲線状に傾斜を持たせて短くすることにより、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、スリットの一部を交換可能な部材で構成し、この部材を交換することでスリットの吐出方向長さおよび間隙を変化させて、粘度の異なる塗布液を一つのノズルで均一に塗布する方法が知られる（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
また、これらの方法の他に、スリットからの塗布液の出口であるリップに設けられた、リップを変形させる複数の機構を有し、塗布量分布に応じて、それらの機構によりスリットの出口の間隙を塗布幅方向に変化させ、均一な塗布量分布を得る方法も知られている。
【特許文献１】特開平１−１８０２６６号公報（第２−３頁、第１−２図）
【特許文献２】特開平６−３３５６５３号公報（第３頁、第１図）
【特許文献３】特開平１０−５６６０号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、スリットの塗布液吐出方向の長さを長くする、あるいはスリットの間隙を小さくすることで、マニホールド内の圧力を高めて、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法では、ノズル内部の流体圧力の増大によってノズルが変形し、この結果、塗布量分布は不均一となる。このため、ノズル本体の肉厚を増加させてノズルの剛性を高めることでノズルの変形を抑制することもできる。しかし、高コストであり、ノズルの重量が増加し、作業効率を悪化させるという課題を解決する必要があった。
【０００９】
また、スリットの塗布液吐出方向の長さを、塗布液の供給側から反対側に向かって直線状または曲線状に傾斜を持たせて短くすることにより、塗布幅方向の塗布量分布を均一にする方法は、特定の塗布液に対して有効であるが、粘度の異なる複数の塗布液を均一に塗布するためには、各塗料の粘度に合わせた形状のノズルが必要である。そして、同種の塗料においても、塗布液の粘度が塗料ロットや時間により変動する場合には、均一な塗布は困難となっていた。
【００１０】
また、スリットの一部を交換可能な部材で構成し、この部材を交換することでスリットの吐出方向長さおよび間隙を変化させて、粘度の異なる塗布液を一つのノズルで均一に塗布する方法では、複数の部材を用意することで、粘度の異なる複数の塗布液を均一に、比較的安価に塗布できるのであるが、しかし、塗布液の粘度が、塗料ロットや時間により変動する場合には、均一な塗布は困難であった。
【００１１】
さらに、スリットからの塗布液の出口であるリップに設けられた、リップを変形させる複数の機構を有し、塗布量分布に応じて、それらの機構によりスリットの出口の間隙を塗布幅方向に変化させ、均一な塗布量分布を得る方法は、均一な塗布量分布を得るためには、複数のリップ変形機構の各々の変位量を適切に設定する必要があり、複雑かつ高価なフィードバック制御機構を要することに加えて、塗布量を目標のバラツキ値に収束するまでに時間を要するという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、被塗布物の表面に塗布液を均一に塗布することができ、特に、粘性の異なる複数種の塗布液や、粘度の変動が大きい塗布液に対しても均一に塗布が可能で、かつ安価にて塗布可能なエクストルージョン型ノズル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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のエクストルージョン型ノズルは、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成され、スリットは第１の部分と第１の部分より吐出口に近い第２の部分とを含むブロックと、スリットの第１の部分の壁面を形成し、スリットの第１の部分の間隙を変えるように変位可能な第１の形成部材と、を備えた構成に加えて、第１の形成部材は交換可能である構成、第１の形成部材は、塗布液の吐出方向の長さが塗布幅方向に沿って変化している構成、第１の形成部材を塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えた構成、スリットは第１の部分よりマニホールドに近い第３の部分をさらに含み、スリットの第３の部分の壁面を形成する交換可能な第２の形成部材をさらに備えた構成、マニホールドの壁面を形成し、マニホールドの塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な第２の形成部材をさらに備えた構成、第２の形成部材を塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えた構成を有している。
【００１４】
また、本発明のエクストルージョン型ノズルは、さらに、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、マニホールドの壁面を形成し、マニホールドの塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な形成部材と、を備えた構成と共に、形成部材を塗布幅方向に沿って傾斜させる変位機構をさらに備えた構成を有している。
【００１５】
また、本発明の塗布装置は、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成され、スリットは第１の部分と第１の部分より吐出口に近い第２の部分とを含むブロックと、スリットの第１の部分の壁面を形成し、スリットの第１の部分の間隙を変えるように変位可能な形成部材とを備えた、塗布液により塗布膜を形成するエクストルージョン型ノズルと、塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、計測された値に応じてエクストルージョン型ノズルの形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えた構成、および、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、マニホールドの壁面を形成し、マニホールドの塗布幅方向に直角な断面の面積を変えるように変位可能な形成部材とを備えた、塗布液により塗布膜を形成するエクストルージョン型ノズルと、塗布膜の重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器と、計測された値に応じてエクストルージョン型ノズルの形成部材の変位量を制御する制御器と、を備えた構成を有している。
【００１６】
これらの構成により、ノズル内に塗布量分布を調整できる変位可能な第１の形成部材であるマニホールド側スリット形成部材を設け、マニホールド側の第１ノブ分であるスリットの間隙を変化させることで、ノズル内の圧力分布を変化し、塗布幅方向の塗布量分布を変化できるので、塗布量分布を均一にでき、全ての塗布装置に適用できるエクストルージョン型ノズルを提供でき、また、塗布液の粘性が大きく変化する場合であっても、スリット形成部材を塗布液の粘性に合わせたものに交換するだけでよく、粘性が大きく変化しない場合には、スリットの間隙を変化させることで塗布量分布を均一にすることができ、また、スリット形成部材は、塗布液の吐出方向の長さを塗布幅方向に変化することで、塗布液の粘性等に応じて最適なものとすることで、塗布幅方向にわたって均一な塗布が可能となる。
【００１７】
また、第２の形成部材であるマニホールド形成部材を変位させ、マニホールドの断面積を変化させることで、塗布幅方向の塗布量分布を変化させることができ、塗布量分布を均一にすることができ、マニホールドにマニホールドの断面を変化させるマニホールド形成部材と、第３の部分となるマニホールド側スリット形成部材を設けることにより、塗布量分布をより均一にすることができる。
【００１８】
さらに、上記の構成のエクストルージョン型ノズルを備えた塗布装置においては、長時間連続塗布時においても、塗布量バラツキが少なく、塗布量分布をより均一にすることができ、特にロットや時間で粘度変化の大きい塗布液に対して効果が大きい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のエクストルージョン型ノズルは、被塗布物の表面への塗布液の塗布において、一つのエクストルージョン型ノズルを用いて、ノズル内部の部材を、交換あるいは変位させることで、物性の異なる複数種の塗布液の均一塗布を非常に安価に実現することができるのみならず、スリット形成部材および、またはマニホールド形成部材の変位量を塗膜または塗膜を構成する材料の重量等を計測する手段により制御することが可能であるので、ロットや時間で粘度変化の大きい塗布液の塗布において優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるエクストルージョン型ノズル１００の側断面図である。図２は、図１に示すエクストルージョン型ノズル１００の本体ブロック１の斜視図である。
【００２２】
定量ポンプのように、塗布液を安定した速度で供給するポンプによりノズル１００内に供給された塗布液は、図２に示すように、マニホールド４において塗布幅方向Ｃに分配される。マニホールド４内の塗布液は、マニホールド側スリット５とリップ側スリット６とを通じて吐出口であるリップ８から被塗布物９の表面に吐出され、塗布長手方向Ａに塗膜１０が形成される。
【００２３】
ノズル１００は本体ブロック１と、本体ブロック２と、マニホールド側スリット５の間隙を変化させるマニホールド側スリット形成部材３を備える。形成部材３はマニホールド側スリット５の一方の壁面５Ａを形成する。スリット５とリップ８との間にはリップ側スリット６が形成されている。
【００２４】
エクストルージョン型ノズル１００は、形成部材３のを変位させる変位機構７を備えている。変位機構７により形成部材３を変位させてマニホールド側スリット５の間隙ｔ１を変化させることで、ノズル１００の内部の圧力分布を変化させて塗布幅方向Ｃの塗布液の塗布量の分布を変化させる。部材３の変位量を適切に調整することで、塗布量分布を均一にすることができる。間隙ｔ１を狭くすると塗布幅方向の両端部の塗布量が中央部より多くなり、間隙ｔ１を広くすると塗布幅方向の中央部の塗布量が両端部より多くなる。
【００２５】
形成部材３は交換可能である。また、部材３の変位機構７としては、例えば、差動ネジ、ヒートボルト、ピエゾ素子を用いることができ、特にこれらに限定されない。
【００２６】
形成部材３を塗布幅方向Ｃに傾斜させて変位させてもよい。図３はこの変位を可能にする、実施の形態１による他のエクストルージョン型ノズル１００Ａの斜視図である。ノズル１００Ａは、塗布幅方向Ｃに沿って配置された、形成部材３を変位させる複数の変位機構７Ａと７Ｂとを備える。変位機構７Ａと７Ｂによる形成部材３の変位量を異ならせることで、形成部材３を塗布幅方向Ｃに傾斜して変位させることができる。ノズルの組立て精度が不十分で、塗布幅方向Ｃの塗布量分布が非対称となった場合にも、部材３を塗布幅方向Ｃに傾斜させて変位させることで間隙ｔ１を塗布幅方向Ｃで変化させれば、塗布量分布を均一にできる。
【００２７】
テープ状の被塗布物９がノズル１００に押されてしなるのを防ぐために、被塗布物９のノズル１００から力を受ける部分をその裏側から支えるバックアップロールが用いられる場合がある。この方法ではリップの直線性が要求される。リップを変形させるための塗布幅方向に沿って配置された複数の機構を備え従来のエクストルージョン型ノズルはリップが変形するので、この方法では塗布量分布を均一にし、平滑な塗膜表面を得ることが困難である。実施の形態１によるノズル１００はリップ８を変形させる機構を有していないので、この方法にも適用できる。
【００２８】
図２に示すように、形成部材３は塗布幅方向Ｃに沿って吐出方向Ｂの長さＬ１が変化した形状とすることが好ましい。形成部材３の吐出方向Ｂの長さＬ１、傾斜角θ１およびスリット５の間隙ｔ１により塗布幅方向Ｃの塗布量の分布は変化する。長さＬ１、傾斜各θ１および間隙ｔ１を塗布液の粘度に応じて最適に設定することで、塗布幅方向Ｃに沿って均一に塗布液を塗布できる。
【００２９】
実施の形態１によるエクストルージョン型ノズル１００では、粘度の異なる複数種類の塗布液を塗布する場合には、形成部材３のみを塗布液の粘度に合わせた形状のものに交換できてもよい。粘度の大きな塗布液では傾斜角θ１の大きな形成部材３を用い、粘度の小さな塗布液では傾斜角θ１の小さな形成部材３を用いる。複数種類の塗布液の粘度の差がさほど大きくなければ、形成部材３の変位機構７によってスリット５の間隙ｔ１を変化させることで塗布量分布を均一にできるので、長さＬ１、傾斜角θ１が細かく異なる多くの形成部材３を用意する必要はない。このように、少ない形成部材３で、粘度の大きく異なる複数種類の塗布液を均一にかつ安価で塗布できる。
【００３０】
図４は実施の形態１による他のエクストルージョン型ノズル２００の側断面図である。ノズル２００は本体ブロック１１と１２と、マニホールド１３に近いマニホールド側スリット１４の壁面１４Ａを形成するマニホールド側スリット形成部材１７と。中間スリット１５の間隙を変化させる中間スリット形成部材１８とを備える。形成部材１７は交換でき、本体ブロック１１に固定されている。塗布液の粘度により最適な形状の形成部材１８を選択できる。変位機構１９により変位できる形成部材１８は、マニホールド１３とリップ２０の中間に位置するスリット１５の間隙ｔ３を変化させる。
【００３１】
ノズル２００は、形成部材１７を塗布液の粘度に応じて選択し交換することで、形成部材１８が交換できなくても、より広い範囲の粘度の塗布液を均一に塗布できる。
【００３２】
図５は実施の形態１における塗布装置のブロック図である。塗布装置はエクストルージョン型ノズル１００と、塗膜１０の塗布幅方向Ｃに沿った複数の点での重量と厚みと密度とのうちの少なくとも一つの値を計測する計測器１００１と、計測器１００１で測定された値に応じて変位機構７を制御する制御器１００２とを備える。塗布液はその粘度が経時変化しても、被塗布物の塗布方向Ａの長手方向にわたって、塗布幅方向Ｃの塗布量の分布は均一にでき、さらに塗布方向Ａにわたっても均一に塗布でき、ロットや時間で粘度の変化の大きい塗布液に有効である。この塗布装置はノズル１００Ａと２００にも適用でき、同様の効果を有する。
【００３３】
（実施の形態２）
図６は実施の形態２におけるエクストルージョン型ノズル３００の側断面図である。ノズル３００は、本体ブロック２３と、本体ブロック２４と、マニホールド形成部材２７とを備える。形成部材２７はマニホールド２５の壁面２５Ａを形成し、マニホールド２５とリップ２９との間にはリップ側スリット２６が形成されている。
【００３４】
定量ポンプのように、塗布液を安定した速度で供給するポンプによりノズル３００内に供給された塗布液は、マニホールド２５において塗布幅方向に分配される。マニホールド２５内の塗布液はスリット２６を通じて被塗布物３０の表面に吐出され、ノズル３００は塗布長手方向Ｄに塗膜３１を形成する。
【００３５】
実施の形態２におけるノズル３００は形成部材２７を変位させる変位機構２８を備えている。変位機構２８により形成部材２７を変位させてマニホールド２５の塗布幅方向に直角な方向の断面積を変化させることができる。マニホールド２５のこの断面積の変化によりマニホールド２５内の塗布幅方向の塗布液の流れにおける圧力損失を変化させ、塗布幅方向の塗布量の分布を変化させる。形成部材２７の変位量を適切に調整することで、塗布量分布を均一にできる。
【００３６】
ノズル３００は、図３に示すノズル１００Ａの変位機構７Ａと７Ｂと同様の複数の変位機構を備えて形成部材２７を塗布幅方向に傾斜できてもよい。これにより、ノズル３００の組立て精度が不十分で塗布幅方向の塗布量分布が非対称な場合においても、マニホールド２５の断面積が塗布幅方向に沿って変化でき、ノズル１００Ａと同様に塗布量分布を均一にできる。
【００３７】
形成部材２７の変位機構２８としては、例えば、差動ネジ、ヒートボルト、ピエゾ素子を用いることができ、特にこれらに限定されない。
【００３８】
ノズル３００は図１に示す実施の形態１によるノズル１００と同様にリップ２９が変形しない。したがって、ノズル３００は、実施の形態１によるノズル１００と同様に、バックアップロールを用いて塗布装置を含む全ての塗布装置に適用できる。
【００３９】
また、図５に示す、計測器１００１と制御器１００２を含む塗布装置に実施の形態２によるノズル３００を適用でき、これにより実施の形態１による塗布装置と同様の効果を有する。
【００４０】
（実施の形態３）
図７は実施の形態３におけるエクストルージョン型ノズル４００の側断面図である。ノズル４００は、本体ブロック３２と、本体ブロック３３と、マニホールド形成部材３７と、マニホールド側スリット形成部材３９とを備える。形成部材３７はマニホールド３４の壁面３４Ａを形成し、形成部材３９はマニホールド側スリット３５の一方の壁面３５Ａを形成する。マニホールド側スリット３５とリップ４１との間にはリップ側スリット３６が形成されている。
【００４１】
定量ポンプのように、塗布液を安定した速度で供給するポンプによりノズル４００内に供給された塗布液は、マニホールド３４において塗布幅方向に分配される。そして、マニホールド３４内の塗布液は、マニホールド側スリット３５、リップ側スリット３６を通じて、被塗布物４２の表面に吐出され、塗布長手方向Ｆに塗膜４３が形成される。
【００４２】
エクストルージョン型ノズル４００は、形成部材３７を変位させる変位機構３８と、形成部材３９を変位させる変位機構４０とをさらに備える。形成部材３７を変位させてマニホールド３４の塗布幅方向Ｊに直覚な方向の断面の面積を変化させることで、マニホールド３４内の塗布幅方向Ｊの流れにおける圧力損失が変化し、塗布幅方向Ｊの塗布量分布が変化する。このように、形成部材３７の変位量を適切に調整することで塗布液を均一な塗布量分布で塗布できる。
【００４３】
ノズル４００は、図４に示すノズル１００Ａの変位機構７Ａと７Ｂと同様の複数の変位機構を備えて形成部材３７を塗布幅方向Ｊに傾斜できてもよい。これにより、ノズル４００の組立て精度が不十分で塗布幅方向Ｊの塗布量分布が非対称な場合においても、マニホールド３４の断面積が塗布幅方向Ｊに沿って変化でき、ノズル１００Ａと同様に塗布量分布を均一にできる。
【００４４】
形成部材３７および３９の変位機構としては、例えば、差動ネジ、ヒートボルト、ピエゾ素子等を用いることができ、特にこれらに限定されない。
【００４５】
ノズル４００は図１に示す実施の形態１によるノズル１００と同様にリップ４１が変形しない。したがって、ノズル４００は、実施の形態１によるノズル１００と同様に、バックアップロールを用いて塗布装置を含む全ての塗布装置に適用できる。
【００４６】
図８はノズル４００の本体ブロック３２の斜視図である。形成部材３９は交換可能であり、塗布幅方向Ｊに沿って吐出方向Ｇの長さＬ２が変化した形状とすることが好ましい。形成部材３９を本体ブロック３２および図７に示す本体ブロック３３と組み合わせることで、マニホールド側スリット３５の吐出方向Ｇの長さは塗布幅方向Ｊに沿って変化する。形成部材３９の吐出方向Ｇの長さＬ２、傾斜角θ２および流入側のスリット３５の間隙ｔ５により、塗布幅方向Ｊの塗布量分布は変化する。したがって、長さＬ２、傾斜角θ２および間隙ｔ５を塗布液の粘度等に応じて最適に設定することで、塗布幅方向Ｊにわたって塗布液を均一に塗布できる。
【００４７】
実施の形態３によるエクストルージョン型ノズル４００では、粘度の異なる複数種類の塗布液を塗布する場合には、形成部材３９を塗布液の粘度に合わせた形状のものに交換できてもよい。粘度の大きな塗布液では傾斜角θ２の大きな形成部材３９を用い、粘度の小さな塗布液では傾斜角θ２の小さな形成部材３９を用いる。複数種類の塗布液の粘度の差がさほど大きくなければ、形成部材３９の変位機構４０によってスリット３５の間隙ｔ５を変化させ、かつ形成部材３７の変位機構３８によってマニホールド３４の断面積を変化させることで塗布量分布を均一にできる。したがって、長さＬ２、傾斜角θ２が細かく異なる多くの形成部材３９を用意する必要はない。このように、少ない形成部材３９で、大きく異なる粘度を有する複数の塗布液を均一にかつ安価で塗布できる。
【００４８】
また、図５に示す、計測器１００１と制御器１００２を含む塗布装置に実施の形態３によるノズル４００を適用でき、これにより実施の形態１による塗布装置と同様の効果を有する。
【００４９】
（実施例）
以下に本発明の実施の形態１〜３によるエクストルージョン型ノズル１００、３００、４００で被塗布物の表面に塗布液をそれぞれ塗布して得られた実施例１〜３の塗布膜の厚みを測定した。従来のエクストルージョン型ノズルで得られた比較例の塗布膜の厚みも測定した。
【００５０】
実施例１〜実施例３および比較例のそれぞれで粘度の異なる２種類の塗布液Ａ、Ｂを塗布した。
【００５１】
塗布液Ａは１ｗｔ％のカルボキシルメチルセルロース水溶液に、カーボン粒子を分散させたもので、固型分濃度５０ｗｔ％、せん断速度１ｓ-1における粘度２０Ｐａ・ｓ、せん断速度１０００ｓ-1における粘度０．２Ｐａ・ｓである。
【００５２】
塗布液Ｂは１ｗｔ％のカルボキシルメチルセルロース水溶液に、カーボン粒子を分散させたもので、固型分濃度４５ｗｔ％、せん断速度１ｓ-1における粘度２Ｐａ・ｓ、せん断速度１０００ｓ-1における粘度０．１Ｐａ・ｓである。
【００５３】
実施例１〜実施例３および比較例において、被塗布物である厚さ３０μｍのアルミ箔上に、ステンレス製の塗布幅５００ｍｍを有するノズルで塗布液ＡとＢを塗布膜厚０．２ｍｍ、塗布速度１０ｍ／ｓで塗布した。そして塗布された塗布膜は、乾燥後の塗布幅方向の膜厚分布を接触式膜厚計にて測定しそのバラツキを表１にする。
【００５４】
【表１】
2004174489.tif 000003
【００５５】
従来のエクストルージョン型ノズルを用いた比較例では、塗布液Ｂの塗布幅方向の塗布量バラツキは６．０％である。しかし、塗布液Ａでは塗布膜の膜厚のバラツキは２３．０％と非常に大きく、ノズル内部の形状が固定である従来のエクストルージョン型ノズルでは塗布液の種類によりバラツキが大きく変動した。
【００５６】
これに対して、実施例１では、塗布膜の膜厚の塗布幅方向のバラツキは塗布液Ａで１．９％であり、塗布液Ｂで１．５％となった。安価に製作できるマニホールド形成用部材の交換、およびマニホールド側スリットの間隙の調整によって、一つのノズルで物性の異なる塗布液ＡおよびＢを均一に塗布できた。
【００５７】
実施例２では、塗布膜の膜厚の塗布幅方向のバラツキは、塗布液Ａで１．８％であり、塗布液Ｂで２．２％であった。マニホールド形成用部材を変位させ、バラツキが最小となるようにマニホールド断面積を調整することで、一つのノズルで物性の異なる塗布液ＡおよびＢを均一に塗布できた。
【００５８】
実施例３では、塗布膜の膜厚の塗布幅方向のバラツキは、塗布液Ａで０．８％であり、塗布液Ｂで０．６％であった。マニホールド形成部材およびマニホールド側スリット形成部材を共に変位させ、バラツキが最小となるようにマニホールドの断面積およびマニホールド側スリットの間隙を調整することで、一つのノズルて物性の異なる塗布液ＡおよびＢを極めて均一に塗布できた。
【００５９】
実施例３でのエクストルージョン型ノズルに、塗布膜の膜厚を測定するオンライン膜厚計と、測定された膜厚に応じて変位機構を調整する制御器とで図５に示す塗布装置を構成した。この塗布装置で塗布液Ｂを１２時間連続で塗布した。塗布開始１２時間後に塗布液Ｂの粘度は塗布開始時の粘度の３／４に変化していたが、１２時間の塗布量バラツキは０．５〜０．９％の範囲であり、常に均一な塗布膜を形成できた。また、実施例１、２においても同様の塗布装置での１２時間連続塗布において、実施例３と同様に均一な塗布膜を得られた。比較例での従来のエクストルージョン型ノズルで、塗布液Ｂを１２時間連続で塗布したが、塗布液Ｂの粘度の経時変化により塗布開始時に６％であった塗布量バラツキが、１２時間後には１４％まで悪化した。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明のエクストルージョン型ノズルは、塗布液を塗布幅方向に分配するマニホールドとマニホールドに分配された塗布液を通すスリットとスリットから塗布液を吐出する吐出口とが形成されたブロックと、スリットの壁面を形成し、スリットの間隙を変えるように変位可能な第１の形成部材とを備える構成を有し、粘度の異なる複数種の塗布液や、粘度の変動が大きい塗布液を均一に塗布できるので、連続して走行する被塗布物の表面に液を塗布する塗布装置に用いて、例えば、磁気記録テープ、接着テープ、写真用印画紙、オフセット版材、電池極板、燃料電池触媒層、プラズマディスプレイパネル前面板誘電体層等の製造用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるエクストルージョン型ノズルの側断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるエクストルージョン型ノズルの本体ブロックの斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における他のエクストルージョン型ノズルの斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における他のエクストルージョン型ノズルの側断面図
【図５】本発明の実施の形態１における塗布装置のブロック図
【図６】本発明の実施の形態２におけるエクストルージョン型ノズルの側断面図
【図７】本発明の実施の形態３におけるエクストルージョン型ノズルの側断面図
【図８】本発明の実施の形態３におけるエクストルージョン型ノズルの本体ブロックの斜視図
【符号の説明】
【００６２】
１００，１００Ａ，２００，３００，４００    エクストルージョン型ノズル
１，１１，２３，３２    本体ブロック
２，１２，２４，３３    本体ブロック
３，１７，３９    マニホールド側スリット形成部材
４，１３，２５，３４    マニホールド
５，１４，３５    マニホールド側スリット
６，１６，２６，３６    リップ側スリット
７，７Ａ，７Ｂ，４０    マニホールド側スリット形成部材変位機構
８，２０，２９，４１    リップ
９，２１，３０，４２    被塗布物
１０，２２，３１，４３    塗膜
１５    中間スリット
１８    中間スリット形成部材
１９    中間スリット形成部材変位機構
２７，３７    マニホールド形成部材
２８，３８    マニホールド形成部材変位機構
１００１    計測器
１００２    制御器
ｔ１，ｔ５    マニホールド側スリットの間隙
ｔ２，ｔ４，ｔ６    リップ側スリットの間隙
Ｌ１，Ｌ２    マニホールド側スリットの吐出方向の長さ
θ１，θ２    マニホールド側スリットのテーパ角
ｔ３，ｔ７    中間スリットの間隙
Ａ，Ｄ，Ｆ    塗布長手方向
Ｂ，Ｇ    吐出方向
Ｃ，Ｊ    塗布幅方向
【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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