(57)【要約】【課題】塗布液の均一な薄膜状噴流を得るための形状の特定が容易であり且つ塗布液の粘性或いは流動性が変化してもそれに容易に追随して均一な塗布液の薄膜状噴流を得ることのできるスリットノズル装置を提供する。【解決手段】塗布液の薄膜状噴流を最終的に噴出するスリット開口と線型の塗布液最終貯室とを有するノズルブロックと、複数のオリフィス開口を有するオリフィスプレートと、線型の塗布液中間貯室と複数のオリフィス開口と線型の塗布液受入れ貯室とを有する中間ブロックと、塗布液注入口を有する入口ブロックとが直列に重合されてなるスリットノズル装置。【選択図】図２
2012045451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を薄膜状の噴流として噴出するスリットノズル装置にして、
前記塗布液の薄膜状噴流を最終的に噴出するスリット開口と、該スリット開口の入口にそれに沿って延在する線型の塗布液最終貯室と、前記塗布液最終貯室の前記スリット開口に連なる側とは反対の側の端が開口する接合端面とを有するノズルブロックと、
両面の一方にて前記ノズルブロックの前記接合端面に接合し、前記塗布液最終貯室の開口端を閉じると共に前記ノズルブロックの塗布液最終貯室に沿って配分されて前記両面間を貫通する複数のオリフィス開口を有するオリフィスプレートと、
両端面の一方にて前記オリフィスプレートの他方の面に接合し、該オリフィスプレートの複数のオリフィス開口に対して共通に開いた線型の塗布液中間貯室と、該塗布液中間貯室に沿って配分され一端にて該塗布液中間貯室に開口する複数のオリフィス開口と、該複数のオリフィス開口の他端と前記両端面の他方との間に延在する線型の塗布液受入れ貯室とを有する中間ブロックと、
一端面にて前記中間ブロックの前記他方の端面に接合し、前記中間ブロックの塗布液受入れ貯室の前記複数のオリフィス開口に連なる側とは反対の側の開口を閉じると共に前記中間ブロックの塗布液受入れ貯室へ塗布液を注入する塗布液注入口を有する入口ブロックと
が直列に重合されてなることを特徴とするスリットノズル装置。
【請求項２】
前記中間ブロックの前記塗布液受入れ貯室はスリット開口を経て接続された上流側の室空間と下流側の室空間とを含んでおり、前記上流側の室空間が前記入口ブロックの前記塗布液注入口に直接対向するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のスリットノズル装置。
【請求項３】
前記上流側および下流側の室空間とそれらの間にある前記スリット開口は前記中間ブロックの前記他方の端面に開いていて前記入口ブロックの前記一端面により閉じられる溝として形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスリットノズル装置。
【請求項４】
前記ノズルブロックの前記接合端面と前記オリフィスプレートの前記両面と前記中間ブロックの前記両端面と前記入口ブロックの前記一端面とは互に平行な平面であり、前記ノズルブロックと前記オリフィスプレートと前記中間ブロックと前記入口ブロックの直列重合体はこれらの全てを前記の互に平行な平面に対し垂直に貫通するボルトにより締め合わされていることを特徴とする請求項１〜３にいずれかに記載のスリットノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布液を薄膜状の噴流として噴出するスリットノズル装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
塗布液を薄膜状の噴流として噴出するスリットノズル装置としては、２つのノズル半体が互いの対向面に沿って突き合わされ、一方のノズル半体にその対向面から所定の広がり形状と深さの窪みが彫り込まれることにより、２つのノズル半体の突き合わせ対向面に沿って塗布液を案内し且つ薄膜状の噴流として噴出する塗布液流路が形成されたものが下記の特許文献１に記載されている。この文献に記載された発明は、特に上記の窪みの広がりにＶ字形状をもたせることにより、塗布液流路の一端部に集中的に供給された塗布液が他端部より均一な薄膜状の噴流として噴出されることを図るものである。また下記の特許文献２には、２つのノズル半体が互いの対向面の間にオリフィスプレートを挟んで突き合わされ、一方のノズル半体にその対向面から所定の広がり形状と深さの窪みが彫り込まれることにより、該一方のノズル半体とオリフィスプレートの突き合わせ面に沿って塗布液を案内する流路が形成され、他方のノズル半体にその対向面から所定の広がり形状と深さの窪みが彫り込まれることにより、該他方のノズル半体とオリフィスプレートの突き合わせ面に沿って空気を案内する流路が形成され、塗布液案内流路を経て供給された塗布液と空気案内流路を経て供給された空気とがオリフィスプレートの孔を経て交流される間に混合され、最終的に該他方のノズル半体とオリフィスプレートの突き合わせ面に沿って形成されたスリットより薄膜状の噴流として噴出される構造のスリットノズル装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６-１９８５０１
【特許文献２】特開２００９-０６６５６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スリットノズル装置に対し要求される最も重要な性能の一つは、塗布液を薄膜状の噴流として噴出するときの薄膜の均一性である。この点に関し、上記の特許文献１または２に記載されているように２つのノズル半体を互いの対向面にて突き合せまたはオリフィスプレートを挟んで突き合せ、一方または両方のノズル半体の対向面より彫り込まれた窪みに所定の広がり形状および深さを付与することにより塗布液またはこれと混合される空気の流れを制御して塗布液またはこれに空気が所定の割合にて混合された塗布液を薄膜状噴流として噴出するスリットノズル装置では、塗布液の流れが上記の窪みの広がり形状と深さという３次元の寸法値により定まるので、一見設計の自由度は大きいようであるが、実際には３次元形状に於いて最適形状を特定するには多大の困難を伴い、また塗布液の粘性或いは流動性が塗布液の種類や温度に応じて変化したとき、それに追随して塗布液の薄膜状噴流の均一性を維持するに必要な窪みの広がり形状や深さの変更を見いだすのに、その都度改めて多大の困難を伴うことが予想される。
【０００５】
本発明は、上記の如くノズル半体の突き合せ面に沿って流体流路を形成する形式のスリットノズル装置では、塗布液の均一な薄膜状噴流を得るための装置の設計が３次元形状の特定であり、塗布液の粘性或いは流動性の変化に追随して塗布液の均一な薄膜状噴流を確保する３次元形状変化を特定することの困難性に鑑み、塗布液の均一な薄膜状噴流を得るための形状の特定が容易であり且つ塗布液の粘性或いは流動性が変化してもそれに容易に追随して均一な塗布液の薄膜状噴流を得る形状変化を求めることのできるスリットノズル装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を達成するため、本発明は、塗布液を薄膜状の噴流として噴出するスリットノズル装置にして、
前記塗布液の薄膜状噴流を最終的に噴出するスリット開口と、該スリット開口の入口にそれに沿って延在する線型の塗布液最終貯室と、前記塗布液最終貯室の前記スリット開口に連なる側とは反対の側の端が開口する接合端面とを有するノズルブロックと、
両面の一方にて前記ノズルブロックの前記接合端面に接合し、前記塗布液最終貯室の開口端を閉じると共に前記ノズルブロックの塗布液最終貯室に沿って配分されて前記両面間を貫通する複数のオリフィス開口を有するオリフィスプレートと、
両端面の一方にて前記オリフィスプレートの他方の面に接合し、該オリフィスプレートの複数のオリフィス開口に対して共通に開いた線型の塗布液中間貯室と、該塗布液中間貯室に沿って配分され一端にて該塗布液中間貯室に開口する複数のオリフィス開口と、該複数のオリフィス開口の他端と前記両端面の他方との間に延在する線型の塗布液受入れ貯室とを有する中間ブロックと、
一端面にて前記中間ブロックの前記他方の端面に接合し、前記中間ブロックの塗布液受入れ貯室の前記複数のオリフィス開口に連なる側とは反対の側の開口を閉じると共に前記中間ブロックの塗布液受入れ貯室へ塗布液を注入する塗布液注入口を有する入口ブロックと
が直列に重合されてなることを特徴とするスリットノズル装置
を提案するものである。
【０００７】
前記中間ブロックの前記塗布液受入れ貯室は、単純な線型の室空間であってよいが、スリット開口を経て接続された上流側の室空間と下流側の室空間とを含み、前記上流側の室空間が前記入口ブロックの前記塗布液注入口に直接対向するようになっていてもよい。この場合、前記上流側および下流側の室空間とそれらの間にある前記スリット開口は前記中間ブロックの前記他方の端面に開いていて前記入口ブロックの前記一端面により閉じられる溝として形成されていてよい。
【０００８】
前記ノズルブロックの前記接合端面と前記オリフィスプレートの前記両面と前記中間ブロックの前記両端面と前記入口ブロックの前記一端面とは互に平行な平面であり、前記ノズルブロックと前記オリフィスプレートと前記中間ブロックと前記入口ブロックの直列重合体はこれらの全てを前記の互に平行な平面に対し垂直に貫通するボルトにより締め合わされていてよい。
【発明の効果】
【０００９】
上記の如く、塗布液を薄膜状の噴流として噴出するスリットノズル装置が、
前記塗布液の薄膜状噴流を最終的に噴出するスリット開口と、該スリット開口の入口にそれに沿って延在する線型の塗布液最終貯室と、前記塗布液最終貯室の前記スリット開口に連なる側とは反対の側の端が開口する接合端面とを有するノズルブロックと、
両面の一方にて前記ノズルブロックの前記接合端面に接合し、前記塗布液最終貯室の開口端を閉じると共に前記ノズルブロックの塗布液最終貯室に沿って配分されて前記両面間を貫通する複数のオリフィス開口を有するオリフィスプレートと、
両端面の一方にて前記オリフィスプレートの他方の面に接合し、該オリフィスプレートの複数のオリフィス開口に対して共通に開いた線型の塗布液中間貯室と、該塗布液中間貯室に沿って配分され一端にて該塗布液中間貯室に開口する複数のオリフィス開口と、該複数のオリフィス開口の他端と前記両端面の他方との間に延在する線型の塗布液受入れ貯室とを有する中間ブロックと、
一端面にて前記中間ブロックの前記他方の端面に接合し、前記中間ブロックの塗布液受入れ貯室の前記複数のオリフィス開口に連なる側とは反対の側の開口を閉じると共に前記中間ブロックの塗布液受入れ貯室へ塗布液を注入する塗布液注入口を有する入口ブロックと
の直列重合により構成されていれば、前記ノズルブロックのスリット開口より噴出される塗布液薄膜状噴流の流量と均一度は、それぞれが単純な１次元の調整パラメータの調整により調整され、塗布液薄膜状噴流の流量と均一度の両方を同時に調整する場合にも、調整は２次元パラメータの調整となる。
【００１０】
即ち、前記中間ブロックおよび前記オリフィスプレートの複数のオリフィス開口の配列は、いずれも塗布液の薄膜状噴流を最終的に噴出するスリット開口に沿った配列であり、スリット開口から噴出される塗布液の薄膜状噴流の流量と均一度は、一連のオリフィスの開口度とその配分によって定まり、しかもオリフィスの開口度の配分は、隣接するオリフィス開口の間の間隔を配列に沿って一方向に漸増するか漸減するかの問題であり、その適正な解を見いだすことは容易である。また中間ブロックとオリフィスプレートの複数のオリフィス開口の配分の変更が塗布液薄膜状噴流の均一度に及ぼす効果は単純に重ね合わされるので、両者の調整を合わせて塗布液薄膜状噴流の流量と均一度を調整する場合にも、その適正な解を見いだすことの容易性が損なわれることはない。
【００１１】
上記の如きスリットノズル装置の使用に当たって、薄膜状噴流の対象となる塗布液として幾種類かの塗布液が予定され、或いはまた塗布液の温度が変化すること等により、塗布液の粘性或いは流動性が或る範囲内にて変化することが想定される場合には、一例として、先ず、前記中間ブロックの複数のオリフィス開口の開口度とその配分の調整により、想定範囲内に於ける粘性或いは流動性のいずれの場合にも塗布液が中間ブロックを出る段階で、前記ノズルブロックのスリット開口に沿って或る程度まで均一な塗布液の流れを達成するようにし、それに基づいて前記オリフィスプレートの複数のオリフィス開口の開度とその配分の選定により、個々の塗布液の種類と温度変化による粘性或いは流動性の変化に合わせた塗布液の流れ制御を行うようにしておけば、塗布液の粘性或いは流動性が塗布液の種類や温度に応じて或るかなりの幅の想定範囲で異なっても、オリフィスプレート１枚を差し替えることにより常に均一な薄膜状噴流を得ることができる。
【００１２】
前記中間ブロックの前記塗布液受入れ貯室が、単純な線型の室空間ではなく、スリット開口を経て接続された上流側の室空間と下流側の室空間とを含み、前記上流側の室空間が前記入口ブロックの前記塗布液注入口に直接対向するようになっていれば、入口ブロックの塗布液注入口より中間ブロックの上流側の室空間へ注入された塗布液は、これより前記スリット開口を経て下流側の室空間へ流れる間に該スリット開口による均し作用によっても塗布液受入れ貯室に沿う方向に均される。この場合、上流側および下流側の室空間とそれらの間にあるスリット開口が、中間ブロックの前記他方の端面に開いていて入口ブロックの前記一端面により閉じられる溝として形成されれば、中間ブロックの塗布液受入れ貯室が、単純な線型の室空間ではなく、スリット開口を経て接続された上流側の室空間と下流側の室空間とを含む構造とされるときにも、中間ブロックの製造が容易となる。
【００１３】
前記ノズルブロックの前記接合端面と前記オリフィスプレートの前記両面と前記中間ブロックの前記両端面と前記入口ブロックの前記一端面とが互に平行な平面であり、前記ノズルブロックと前記オリフィスプレートと前記中間ブロックと前記入口ブロックの直列重合体がこれらの全てを前記の互に平行な平面に対し垂直に貫通するボルトにより締め合わされていれば、これらの各構成部材を個別に高精度に仕上げ、これらを単純に重ね合わせ、貫通ボルトにて締め合わせることにより、スリットノズル装置を容易に且つ高精度に製造することができるだけでなく、塗布液の粘性或いは流動性の変化に対応してオリフィスプレート、また更には中間ブロック、を入れ替えることが容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による直列重合式スリットノズル装置を一つの実施の形態ついて幾分解図的に示す側面図。
【図２】図１に示すスリットノズル装置の図１に於ける切断線２−２による横断面を図１の表示より拡大して示す横断面図。
【図３】図１および２に示すスリットノズル装置の図２に於ける切断線３−３による縦断面の中央部のみを示す部分縦断面図。
【図４】図２に示す如きスリットノズル装置の横断面構造についての一つの変更例を示す図２と同様の横断面図。
【図５】図４の切断線５−５によるスリットノズル装置の縦断面構造を示す図３と同様の部分縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１、２、３の対照により理解される通り、本発明による直列重合式スリットノズル装置は、ノズルブロック１０とオリフィスプレート１２と中間ブロック１４と入口ブロック１６とが重合され、これらがそれぞれの周縁に沿って貫通して設けられたボルト孔１８、２０、２２、２４に通された図には示されていないボルトにより締め合わされた構造を有している。
【００１６】
ノズルブロック１０は、塗布液の薄膜状噴流を最終的に噴出するスリット開口２６と、該スリット開口の入口にそれに沿って延在する線型の塗布液最終貯室２８と、該塗布液最終貯室のスリット開口２６に連なる側とは反対の側の端が開口する接合端面３０とを有している。
【００１７】
オリフィスプレート１２は、両面３２、３４の一方３２にてノズルブロック１０の接合端面３０に接合し、塗布液最終貯室２８の開口端を閉じると共にノズルブロック１０の塗布液最終貯室２８に沿って配分されて両面３２、３４の間を貫通する複数のオリフィス開口３６を有している。
【００１８】
中間ブロック１４は、両端面３８、４０の一方３８にてオリフィスプレート１２の他方の面３４に接合し、該オリフィスプレートの複数のオリフィス開口３６に対して共通に開いた線型の塗布液中間貯室４２と、該塗布液中間貯室に沿って配分され一端にて該塗布液中間貯室に開口する複数のオリフィス開口４４と、該複数のオリフィス開口の他端と前記両端面の他方４０との間に延在する線型の塗布液受入れ貯室４６とを有している。この実施例では、塗布液受入れ貯室４６は単純な線型の室空間として形成されている。
【００１９】
入口ブロック１６は、一端面４８にて中間ブロック１４の他方の端面４０に接合し、中間ブロック１４の塗布液受入れ貯室４６の複数のオリフィス開口４４に連なる側とは反対の側の開口を閉じると共に中間ブロックの塗布液受入れ貯室４６へ塗布液を注入する塗布液注入口５０を有している。
【００２０】
ノズルブロック１０の接合端面３０とオリフィスプレート１２の両面３２、３４と中間ブロック１４の両端面３８、４０と入口ブロック１６の一端面４８とは互に平行な平面であり、ノズルブロック１０、オリフィスプレート１２、中間ブロック１４、入口ブロック１６のそれぞれに設けられたボルト孔１８、２０、２２、２４は上記の面３０、３２、３４、３８、４０、４８に対し垂直に開けられており、これらの孔を貫通してノズルブロック１０、オリフィスプレート１２、中間ブロック１４、入口ブロック１６を互いに締め合わせる上述の図には示されていないボルトは、面３０、３２、３４、３８、４０、４８に対し垂直に締め付け力を及ぼすようになっている。尚、スリットノズル装置の長手方向に沿ったボルト孔１８、２０、２２、２４の配分は、図示されていないが、適当に設計されればよく、またその一部は、図１より理解されるようにスリットノズル装置の長手方向両端部にあって、スリット開口２６、塗布液最終貯室２８、オリフィス開口３６、塗布液中間貯室４２、オリフィス開口４４、塗布液受入れ貯室４６が設けられていない部分にも設けられてよい。
【００２１】
塗布液は入口ブロック１６の塗布液注入口５０に供給され、これより中間ブロック１４の塗布液受入れ貯室４６内に流入し、その延在方向に沿って広がるように流れつつ、そのオリフィス開口４４を経てその塗布液中間貯室４２内へ流入する。ここで、中間ブロック１４の塗布液受入れ貯室４６および塗布液中間貯室４２のそれぞれの延在方向の長さ寸法と延在方向に対し垂直な断面の形状および寸法、および複数のオリフィス開口４４のそれぞれの開口面積および長さと塗布液受入れ貯室４６および塗布液中間貯室４２の延在方向に沿った配列の個数と配分とが、塗布液中間貯室４２内よりオリフィスプレート１２のオリフィス開口３６へ向けて流れる塗布液の流れを塗布液中間貯室４２の延在方向に沿ってある程度まで均一にするように、塗布液の流量および粘性或いは流動性の予定される値に対応して適当に設計される。
【００２２】
次いで、塗布液はオリフィスプレート１２のオリフィス開口３６を通って流れ、ノズルブロック１０の塗布液最終貯室２８に流入する。ここで、複数のオリフィス開口３６のそれぞれの開口面積および長さとノズルブロック１０の塗布液最終貯室２８の延在方向に沿った配列の個数と配分とが、オリフィス開口３６を経てノズルブロック１０の塗布液最終貯室２８に流入する塗布液の流れをノズルブロック１０の塗布液最終貯室２８の延在方向に沿ってほぼ所要の最終均一度まで均一にするように、塗布液の流量および粘性或いは流動性の予定される値に対応して適当に設計される。
【００２３】
次いで、塗布液はノズルブロック１０の塗布液最終貯室２８よりスリット開口２６を通って薄膜状に噴出される。塗布液は塗布液最終貯室２８よりスリット開口２６内へ流入する際に更に絞られるので、この絞りによって得られるスリット開口２６に沿った塗布液薄膜状噴出流の均一度の向上が、オリフィスプレート１２の設計或いは更には中間ブロック１４の設計に当って考慮されてよい。
【００２４】
図示の実施の形態の於ける如く、塗布液が入口ブロック１６の中央の一カ所にある塗布液注入口５０に供給され、これより中間ブロック１４の横断面形状が一定の塗布液受入れ貯室４６と複数のオリフィス開口４４と横断面形状が一定の塗布液中間貯室４２を通り、オリフィスプレート１２の複数のオリフィス開口３６を通ってノズルブロック１０の横断面形状が一定の塗布液最終貯室２８へ流入する場合には、中間ブロック１４の複数のオリフィス開口４４の間の間隔が、図３に例示する如く塗布液注入口５０に対応した配列の中央部より延在の末端へ向けて適当に漸減されることにより、使用の対象となる幾種類かの塗布液とそれらの温度変化による粘性或いは流動性の変化に対し、塗布液が塗布液中間貯室４２を出るところでその延在方向に沿って或る程度まで均一な塗布液の流れを達成することができる。更にオリフィスプレート１２の複数のオリフィス開口３６の配列の間隔も、塗布液注入口５０に対応した配列の中央部より延在の末端へ向けて漸減されれば、このことによっても塗布液の種類や温度変化に応じた塗布液の粘性或いは流動性の差異に対する補正を組み入れ、スリット開口２６より噴出される塗布液薄膜状噴流をスリット開口に沿って均一な薄膜とすることができる。
【００２５】
図４は、以上に説明した図２に示すスリットノズル装置の横断面構造についての一つの変更例を図２と同様の横断面にて示している。この変更例では、中間ブロック１４の塗布液受入れ貯室はスリット開口４７を経て接続された下流側の室空間４６ａと上流側の室空間４６ｂとに分かれて構成されており、上流側の室空間４６ｂが入口ブロック１６の塗布液注入口５０に直接対向している。この場合、入口ブロック１６の塗布液注入口５０より上流側室空間４６ｂへ注入された塗布液は、これよりスリット開口４７を経て下流側の室空間４６ａへ流れる間にスリット開口４７による均し作用を受けるので、その分、以後のオリフィス開口４４および３６による均し作用は、図２の実施例の場合より緩やかであってよく、またオリフィス開口４４および３６が図２の実施例の場合と同じに形成されていれば、スリット開口２６より噴出される薄膜状塗布液噴流の均一度は向上する。
【００２６】
図５は、図４の切断線５−５によるスリットノズル装置の縦断面構造を図３と同様の要領にて示している。図５より分るとおり、室空間４６ａ、４６ｂ、スリット開口４７は、いずれも中間ブロック１４の長手方向に連続して延在している。図４および５に示す実施例に於けるその他の部分の構造は、図２および３に示す実施例における構造と同じであるので、対応する部分には図２および３に付した符号と同じ符号を付し、更なる説明は明細書が冗長になることを避けるため省略する。
【００２７】
以上に於いては、本発明を一つの実施の形態とその一部の変形例について詳細に説明したが、図示の実施の形態について本発明の範囲内にて種々の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００２８】
１０…ノズルブロック、１２…オリフィスプレート、１４…中間ブロック、１６…入口ブロック、１８，２０，２２，２４…ボルト孔、２６…スリット開口、２８…塗布液最終貯室、３０…ノズルブロックの接合端面、３２，３４…オリフィスプレートの両面、３６…オリフィス開口、３８，４０…中間ブロックの両端面、４２…塗布液中間貯室、４４…オリフィス開口、４６…塗布液受入れ貯室、４６ａ…下流側室空間、４６ｂ…上流側室空間、４７…スリット開口、４８…入口ブロックの一端面、５０…塗布液注入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012045451.tif 000006
【図５】
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