(57)【要約】【課題】  軽量で且つ低コストで製造可能なダイヘッドを提供する。【解決手段】互いに向かい合わせて組み付けることによって、塗布液を吐出するスリットと該スリットに塗布液を供給するマニホールド１７を形成する構造の一対のダイヘッド半体１２、１３と両端に配置される側板１４を備えたダイヘッドにおいて、少なくとも一対のダイヘッド半体１２、１３をポリフェニレンサルファイド等のエンジニアリングプラスチックで形成する。【選択図】  図３
2007313415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向かい合わせて組み付けることによって、塗布液を吐出するスリットと該スリットに塗布液を供給するマニホールドを形成する構造の一対のダイヘッド半体を備えたダイヘッドであって、前記一対のダイヘッド半体がエンジニアリングプラスチックで形成されていることを特徴とするダイヘッド。
【請求項２】
塗布液を吐出するスリットと該スリットに塗布液を供給するマニホールドを備えた一体構造のダイヘッド本体と、前記スリット及びマニホールドの端部を閉じる側板を備えたダイヘッドであって、少なくとも前記ダイヘッド本体がエンジニアリングプラスチックで形成されていることを特徴とするダイヘッド。
【請求項３】
前記エンジニアリングプラスチックが、ポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする請求項１又は２記載のダイヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板状の基材やウェブ状の基材に対して一定幅での塗布を行うために用いるダイヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、互いに向かい合わせて組み付けることによって、塗布液を吐出するためのスリットとそのスリットに塗布液を供給するマニホールドを形成する構造の一対のダイヘッド半体を備えたダイヘッドが知られており、そのダイヘッドを用いて塗布対象の基材に対して一定幅での塗布を行うことが知られている。図５、図６は、従来の代表的なダイヘッド１を示すものである。ダイヘッド１は、互いに向かい合わせてボルト（図示せず）で組み付けることによって、塗布液を吐出するためのスリット６とそのスリット６に塗布液を供給するマニホールド７を形成する構造の一対のダイヘッド半体２、３と、その両端にボルト（図示せず）によって取り付けられ、スリット６とマニホールド７の両端を閉じる側板４、４を備えている。一方のダイヘッド半体２はマニホールド板とも呼ばれるもので、他方のダイヘッド半体３に向かい合う面にマニホールド７を形成すると共にそのマニホールド７の両側にスリット面２ａと当接面２ｂを備えている。他方のダイヘッド半体３は平板とも呼ばれるもので、相手側のダイヘッド半体２に面する面を平坦面とし、その平坦面の一部領域をスリット面３ａとし、他の一部領域を当接面３ｂとしている。
【０００３】
このダイヘッド１の材質としては、一般に、ステンレス等の金属が用いられており、特に、精密塗布用の場合には、高硬度、防錆性があり、機械加工時の切削性が良く、真直性の出しやすいステンレスを用いることが多く、特殊用途では超硬材及びセラミックを用いることもある。この種のダイヘッド１においては、高精度加工によりダイヘッド自体の真直性を増しているため、ダイヘッド組み付け時並びにコータ固定治具へのボルト組み付け時においてダイヘッド自体に少しのたわみが発生しても塗布結果に大きな影響を及ぼす恐れがあり、このため、一対のダイヘッド半体２、３に必要な剛性が確保されるように、かなりの厚みとしていた。ところが、ステンレスは比重が、７．８ｋｇ／ｃｍ3 と大きく、厚みを増すと重量が更に大きくなるため、塗布幅が広いダイヘッドなどの場合は、ダイヘッド重量がきわめて大きくなり、ハンドリングするのにハンドリフター等を用いることが必要となり、作業性が非常に悪いものとなっていた。また、ステンレス製のダイヘッドの製造には、材料調達、粗仕上げ、焼入れ、中仕上げ、最終研磨といった多数の工程が必要であり、このため、長納期化及び高コストという問題があった。他の金属製のダイヘッド或いは超硬材やセラミック製のダイヘッドにも同様な問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、軽量で且つ短納期、低コストで製造可能なダイヘッドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明はダイヘッドの軽量化を図るため、ダイヘッドを形成する材料としてエンジニアリングプラスチックを用いる構成としたものである。
【０００６】
本発明の適用対象とするダイヘッドの形態としては、従来用いられているダイヘッドと同様に、互いに向かい合わせて組み付けることによって、塗布液を吐出するスリットと該スリットに塗布液を供給するマニホールドを形成する構造の一対のダイヘッド半体を備えたものを挙げることができ、その場合、その一対のダイヘッド半体をエンジニアリングプラスチックで形成する。
【０００７】
この形態のダイヘッドにおいて、前記一対のダイヘッド半体の両端に側板を取り付けて、前記スリット及びマニホールドの端部を閉じる構成とすることができ、その場合、その側板もエンジニアリングプラスチックで形成することが好ましい。
【０００８】
エンジニアリングプラスチックは、射出成形によって高精度に成形でき、ダイヘッドを形成する場合、射出成形のみによってダイヘッドに設けるスリット面等を最終的に要求される精度に仕上げることが可能である（スリット面の研磨工程を省略できる）。このため、本発明適用の対象とするダイヘッドの形態は、従来用いられているような一対のダイヘッド半体に分割した形態に限定されず、塗布液を吐出するスリットと該スリットに塗布液を供給するマニホールドを備えた一体構造のダイヘッド本体を用いる形態とし、そのダイヘッド本体をエンジニアリングプラスチックで形成することもできる。この場合にはダイヘッド本体の両端に側板を取り付けてスリット及びマニホールドの両端を閉じるが、その側板をエンジニアリングプラスチックで形成することが好ましい。
【０００９】
本発明に用いるエンジニアリングプラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等を例示できるが、なかでもポリフェニレンサルファイドが強度が大きく且つ熱や薬品に強いので、好ましい。これらのエンジニアリングプラスチックには、ゴムやガラスを混ぜるなどして、強度や耐衝撃性を向上させることが好ましい。これらの充填材を入れることで、高温でも変形しにくくなり、耐溶剤性も向上する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のダイヘッドは、ダイヘッドの主要部品（一対のダイヘッド半体、ダイヘッド本体等）の材質に、ステンレスよりも高ヤング率で比重が約６分の１であるエンジニアリングプラスチックを用いたことで、きわめて軽量化が図れると共に厚み自体も薄くでき、この点からも軽量化が図れる。更に、ステンレス等の金属を用いる場合に比べて製造工程を簡略化できる。かくして、短い納期で且つ低コストで製造できる軽量なダイヘッドを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に示す本発明の好適な実施の形態を説明する。図１は本発明の第一の実施の形態に係るダイヘッドの概略斜視図、図２は図１に示すダイヘッドの概略断面図、図３は図１に示すダイヘッドの分解斜視図である。図１〜図３において、全体を参照符号１１で示すダイヘッドは、互いに向かい合わせてボルト１８で組み付けることによって、塗布液を吐出するためのスリット１６とスリット１６に塗布液を供給するマニホールド１７を形成する構造の一対のダイヘッド半体１２、１３と、その両端に取り付けられる側板１４、１４を備えている。一方のダイヘッド半体１２は、マニホールド板とも呼ばれるもので、マニホールド１７を備えると共にそのマニホールド１７の片側（図３では上側）にスリット１６を形成するための平坦なスリット面１２ａを、反対側に当接面１２ｂを備えている。他方のダイヘッド半体１３は平板とも呼ばれるもので、ダイヘッド半体１２に向かい合う全面を平坦面としており、その平坦面の、ダイヘッド半体１２のスリット面１２ａに向かい合う領域がスリット面１３ａとなり、当接面１２ｂに向かい合う領域が当接面１３ｂとなっている。ダイヘッド半体１２のスリット面１２ａと当接面１２ｂにはスリット１６のギャップ寸法に相当する段差が設けられている。この構成により、一対のダイヘッド半体１２、１３を向かい合わせ、それぞれの当接面１２ｂ、１３ｂを突き合わせて組み付けることにより、所定のギャップ寸法のスリット１６を形成できる。なお、ダイヘッド半体１２のスリット面１２ａと当接面１２ｂに段差を設けてスリットを形成する代わりに、スリット面１２ａと当接面１２ｂを同一面としておき、ダイヘッド半体１２、１３の当接面間に所望厚さのシムを挟み込むことで、ダイヘッド半体１２、１３間に所望のギャップ寸法のスリット１６を形成する構成としてもよい。側板１４はボルト１９によって一対のダイヘッド半体１２、１３に組み付けることで、スリット１６及びマニホールド１７の両端を閉じるものである。
【００１２】
ダイヘッド半体１２、１３及び側板１４の材質には、エンジニアリングプラスチックを用いる。エンジニアリングプラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド等を用いてもよいが、本実施の形態では、熱や薬品に強いエンジニアリングプラスチックであるポリフェニレンサルファイド（比重：１．３ｇ／ｃｍ3 ）、例えば、大日本インキ化学工業株式会社製のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、商品名「Ｚシリーズ」を用いる。ダイヘッド半体１２、１３の製造に当たっては、金型を用いた射出成形によってダイヘッド半体に必要とされる形状に成形し、その後、高精度平面研削盤によって、スリット面１２ａ、１３ａ、当接面１３ｂ、１３ｂ及びリップ部、端面等を最終研磨し、所望の平面性及び真直性をもたせる。以上により、ダイヘッド半体１２、１３を製造できる。側板１４も射出成形した後、ダイヘッド半体１２、１３に接触させる面を研削することで製造できる。
【００１３】
以上の構成になるダイヘッド１１も従来のダイヘッド１と同様に、ダイヘッド半体１２、１３を互いに向かい合わせ、ボルト１８によって組み付け、両端に側板１４をボルト１９によって組み付け、その状態で使用される。ここで、材質として、変形のしにくさが、従来用いていたステンレスや真鍮等の金属に比べて、３０倍もあるポリフェニレンサルファイドを用いているので、ダイヘッド組み付けのためのボルト締め付け時に締め付け力を変化させてもダイヘッド半体１２、１３に生じる恐れのあるたわみが、金属製のものに比べて大幅に小さくなる。このため、種々な条件でのボルト締め付けを行っても、スリット１６のギャップ寸法を塗布幅方向に均一とでき、塗布膜厚を均一とできる。また、剛性の高いポリフェニレンサルファイドを用いたことで、金属製の場合により厚さを薄くすることも可能である。
【００１４】
更に、ダイヘッド１１はポリフェニレンサルファイド製であるため、きわめて軽量であり、ハンドリングがきわめて容易である。例えば、ダイヘッド１１を、カラーフィルター等の最新大型基材に対応すべく製作した場合の重量を、従来のステンレス製のダイヘッドと単純に比較すると、ダイヘッド半体１２、１３の高さ１００ｍｍ、ダイヘッド半体それぞれの厚さ１００ｍｍ、ダイヘッド半体の長さ２１６０ｍｍのサイズとした場合、ポリフェニレンサルファイド製の場合は約２８ｋｇ重であるのに対し、同サイズでステンレス製の場合は約１６８ｋｇ重である。また、ダイヘッド１１を高粘度液の塗布に用いる場合は、液圧によりリップ部が変形しないようにダイヘッド半体１２、１３の厚みを増すが、例えば、ダイヘッド半体１２、１３の厚さ２００ｍｍ、塗布幅１０００ｍｍ、高さ１５０ｍｍとした場合、ポリフェニレンサルファイド製の場合には重量約４０ｋｇ重であるが、ステンレス製では約２３０ｋｇ重である。このように、ダイヘッド１１はポリフェニレンサルファイド製としたことで、従来のステンレス等の金属製に比べて大幅な軽量化が達成されている。
【００１５】
更に、製造に当たっては上記したように、射出成形と最終研磨によって製作でき、従来のステンレス製の場合のように、材料調達、粗仕上げ、焼入れ、中仕上げ、最終研磨といった多数の工程を必要とせず、長納期化を避けることができ、且つ製造コストを削減できる。
【００１６】
なお、上記した実施の形態では、一対のダイヘッド半体１２、１３の両端に側板１４を設けてスリット１６及びマニホールド１７の両端を閉じる構成としているが、側板１４は省略してもよい。例えば、マニホールド１７を、ダイヘッド半体１２の両端に貫通した形態で形成せず、両端が閉じた形態としておき、一対のダイヘッド半体１２、１３の両端及び当接面間にシムを挟み込むことでスリット１６及びマニホールド１７の両端を閉じる構成としてもよい。
【００１７】
図４は本発明の第二の実施の形態に係るダイヘッド２１を示す分解斜視図である。このダイヘッド２１は、塗布液を吐出するスリット２６とそのスリット２６に塗布液を供給するマニホールド２７を備えた一体構造のダイヘッド本体２２と、その両端に取り付けられ、スリット２６及びマニホールド２７の両端を閉じる側板２４を備えている。一体構造のダイヘッド本体２２及び側板２４は、エンジニアリングプラスチック、例えばポリフェニレンサルファイドによる射出成形によって製作される。このダイヘッド２１も、材料にエンジニアリングプラスチックを用いたことで、大幅な軽量化が図られている。更に、ダイヘッド２１では、図１〜図３に示すダイヘッド１１の一対のダイヘッド半体１２、１３に対応する部分が、一体構造に製作されているため、一対のダイヘッド半体をボルトによって組み付けるという作業が不要であり、組み付け作業をきわめて簡単化できる利点も有している。
【００１８】
以上の実施の形態では、側板１４、２４を共にエンジニアリングプラスチックで製作しているが、エンジニアリングプラスチックに限らず、従来と同様に金属を用いてもよい。
【００１９】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るダイヘッドの概略斜視図
【図２】図１に示すダイヘッドの概略断面図
【図３】図１に示すダイヘッドの分解斜視図
【図４】本発明の第二の実施の形態に係るダイヘッドの概略斜視図
【図５】従来のダイヘッドの概略斜視図
【図６】図５に示すダイヘッドの分解斜視図
【符号の説明】
【００２１】
１、１１、２１  ダイヘッド
２、１２  ダイヘッド半体（マニホールド板）
２ａ、１２ａ  スリット面
２ｂ、１２ｂ  当接面
３、１３  ダイヘッド半体（平板）
３ａ、１３ａ  スリット面
３ｂ、１３ｂ  当接面
４、１４、２４  側板
６、１６、２６  スリット
７、１７、２７  マニホールド
１８、１９  ボルト
２２  ダイヘッド本体
【図１】
2007313415.tif 000003
【図２】
2007313415.tif 000004
【図３】
2007313415.tif 000005
【図４】
2007313415.tif 000006
【図５】
2007313415.tif 000007
【図６】
2007313415.tif 000008