(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に走行する可撓性帯状支持体に塗布液を塗布する塗布ヘッドを備え、この塗布ヘッドは、上記可撓性帯状支持体に摺接可能なエッジ本体と、このエッジ本体を先端部に支持するエッジ支持体とを備えており、上記エッジ本体が超硬合金により形成されているとともに、上記エッジ支持体が低熱膨張性鋼材により形成されていて、これらエッジ本体とエッジ支持体との熱膨張係数の差が±３×１０-6／℃以内に設定されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
上記エッジ本体がろう付けによって上記エッジ支持体の先端部に取り付けられて支持されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
上記エッジ本体が接着剤による接着によって上記エッジ支持体の先端部に取り付けられて支持されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項４】
上記エッジ本体にはネジ孔を備えたクランプ駒が取り付けられるとともに、上記エッジ支持体には取付孔が形成されてクランプネジが挿通され、このクランプネジが上記クランプ駒のネジ孔にねじ込まれることによって上記エッジ本体がエッジ支持体の先端部に取り付けられて支持されており、このクランプ駒と上記エッジ本体との熱膨張係数の差も±３×１０-6／℃以内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項５】
上記クランプ駒が低熱膨張性鋼材により形成されていることを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
上記クランプ駒がろう付けによって上記エッジ本体に取り付けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の塗布装置。
【請求項７】
上記クランプ駒が接着剤による接着によって上記エッジ本体に取り付けられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の塗布装置。
【請求項８】
上記エッジ本体は、上記塗布ヘッドの使用時における温度と略等しい温度条件下において上記エッジ支持体の先端部に取り付けられることを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれかに記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムやシート等の可撓性帯状支持体に塗布液を塗布して薄層を形成するための塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の塗布装置としては、例えば特開昭６２−２４１５７４号公報に、図６に示すようなものが提案されている。すなわち、この塗布装置では、図中に矢線Ａで示す走行方向に走行するフィルムやシート等の可撓性帯状支持体Ｓに対して、この可撓性帯状支持体Ｓの幅方向に延びる長尺の塗布ヘッド１が、その先端部を上向きにして該可撓性帯状支持体Ｓに摺接可能に、この可撓性帯状支持体Ｓの下に配置されて備えられたものであり、この塗布ヘッド１は、一対のヘッド部材２，３が間に幅狭のスリット４を空けて上記走行方向Ａに隣接するように配設されて構成されていて、このスリット４を通して塗布ヘッド４の先端から吐出される塗布液が走行する可撓性帯状支持体Ｓの表面（下面）に塗布されて薄層が形成されるようになされている。また、この種の塗布装置においては、図７に示すように塗布ヘッド５を３つ以上（図７では３つ）のヘッド部材６〜８から構成することにより、可撓性帯状支持体Ｓの表面に複数の薄層を同時に形成可能としたものも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年このようなフィルムやシート等の可撓性帯状支持体Ｓに形成される薄層に対しては、その機能上、より一層の薄層化および層厚の均一化が要求されており、この要求を満足するために上記塗布装置においてもより一層の高精度化を要求する声が高まってきている。そこで、最近ではこのような要求に応えるため、例えば図７に示すように塗布ヘッド５のヘッド部材６〜８において、その先端部の可撓性帯状支持体Ｓと摺接するエッジ本体９を高硬度、高剛性の超硬合金により長尺平板状に形成して、このエッジ本体９をステンレス鋼材より成るエッジ支持体１０にろう付けにより取り付けて支持するようにしたものが用いられるようになってきている。
【０００４】
ところが、その一方で、上記塗布液はスリット４から常温で吐出されるとは限らず、例えば塗布液を４０℃程度あるいはそれ以上に加熱してスリット４から吐出させて可撓性帯状支持体Ｓの表面に塗布するような場合もある。しかして、そのような高温の塗布液を塗布する場合において、上述のように超硬合金製のエッジ本体９をステンレス鋼材より成るエッジ支持体１０にろう付けした塗布ヘッド５を備えた塗布装置では、エッジ支持体１０が塗布液の熱によってエッジ本体９よりも大きく熱膨張することにより塗布ヘッド１が変形して、スリット４の幅が塗布ヘッド１の長手方向中央部で両端部よりも大きくなってしまい、これにより可撓性帯状支持体Ｓに塗布される塗布液も該可撓性帯状支持体Ｓの幅方向中央部が両端部より多くなって、可撓性帯状支持体Ｓ表面に形成される薄層の層厚が不均一となるという問題があった。例えば、長さ１ｍの塗布ヘッド５において塗布液により塗布ヘッド５の温度が１０℃上昇したとすると、エッジ本体９とエッジ支持体０との熱膨張による長さの差は各ヘッド部材６〜８ごとに０．０５mm以上となり、スリット４の幅が通常０．１〜０．３mm程度であるのと比較すると、許容しがたい変形となる。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のように高温の塗布液を吐出して可撓性帯状支持体の表面に薄層を形成する場合でも、その層厚に不均一を生じることのない塗布装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、一方向に走行する可撓性帯状支持体に塗布液を塗布する塗布ヘッドを備え、この塗布ヘッドに、上記可撓性帯状支持体に摺接可能なエッジ本体と、このエッジ本体を先端部に支持するエッジ支持体とを備えて、上記エッジ本体を超硬合金により形成するとともに、上記エッジ支持体を低熱膨張性鋼材により形成して、これらエッジ本体とエッジ支持体との熱膨張係数の差を±３×１０-6／℃以内に設定したことを特徴とする。すなわち、上述のような塗布ヘッドの変形は、超硬合金製のエッジ本体よりもステンレス鋼材製のエッジ支持体が塗布液の熱によって塗布ヘッドの長手方向に大きく膨張することにより引き起こされる。そこで、これらエッジ本体とエッジ支持体との熱膨張係数の差を±３×１０-6／℃以内と小さくすることにより、熱膨張が生じてもエッジ本体とエッジ支持体とが均等に上記長手方向に膨張するように変形させることができ、これによってスリット幅に変化が生じるのを防いでその精度を維持し、層厚の均一化を図ることができる。さらに、上記エッジ本体は上述のようにその硬度や剛性等の観点から超硬合金（熱膨張係数４．５〜６．５×１０-6／℃）により形成され、上記エッジ支持体は、例えばＮｉ含有量２９wt％、Ｃｏ含有量１７wt％の合金鋼材（熱膨張係数５．１〜５．５×１０-6／℃）や、Ｎｉ含有量４２wt％の合金鋼材（熱膨張係数６．７〜７．４×１０-6／℃）などの低熱膨張性鋼材により形成される。
【０００７】
一方、上記エッジ本体は、上述のようにろう付けにより上記エッジ支持体の先端部に取り付けられて支持されていてもよいが、本発明においてはこのようにエッジ本体とエッジ支持体とが均等に膨張して変形することにより、熱膨張時にこれらエッジ本体とエッジ支持体との境界部に作用する応力も小さく抑えられるので、ろう付けに代えて上記エッジ本体を接着剤による接着により上記エッジ支持体の先端部に取り付けて支持するようにしてもよく、この場合には、ろう付けの場合のようにろう付け時の加熱によって上記境界部に歪みが生じたりするのを防ぐことができる。また、これらのようにろう付けや接着剤によってエッジ本体をエッジ支持体に直接接合して取り付けるのに代えて、エッジ本体にはネジ孔を備えたクランプ駒を取り付けるとともに、エッジ支持体には取付孔を形成してクランプネジを挿通し、このクランプネジを上記クランプ駒のネジ孔にねじ込むことによってエッジ本体をエッジ支持体の先端部に取り付けて支持するようにしてもよく、この場合には、上記クランプ駒を上述のような低熱膨張性鋼材によって形成したりして、このクランプ駒とエッジ本体との熱膨張係数の差も３×１０-6／℃以内に設定されるのが望ましい。なお、このクランプ駒についても、ろう付けによってエッジ本体に取り付けるようにしてもよく、また接着剤による接着によりエッジ本体に取り付けるようにしてもよい。さらに、エッジ本体がろう付けによって直接支持ヘッドに接合されて取り付けられる場合は別として、接着剤やクランプ駒により取り付けられる場合には、エッジ本体とエッジ支持体とを、塗布ヘッドの使用時における温度と略等しい温度条件下において取り付けるようにすれば、一層の層厚の均一化を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、それぞれ本発明の第１および第２の実施形態を示すものであるが、これらの実施形態の塗布装置における各構成要素は図６および図７に示した塗布装置と同様であるので、共通する要素には同一の符号を配して説明を簡略化する。すなわち、図１に示す第１の実施形態では塗布ヘッド１が一対のヘッド部材２，３により構成され、また図２に示す第２の実施形態では塗布ヘッド５が３つ以上（第２の実施形態では３つ）のヘッド部材６〜８により構成されていて、各ヘッド部材２，３，６〜８においては、エッジ支持体１０の先端部にエッジ本体９が直接的に接合されることにより取り付けられて支持されている。そして、このエッジ本体９は超硬合金（熱膨張係数４．５〜６．５×１０-6／℃）によって形成されている一方、エッジ支持体１０は、Ｎｉ含有量２９wt％、Ｃｏ含有量１７wt％の合金鋼材（熱膨張係数５．１〜５．５×１０-6／℃）、またはＮｉ含有量４２wt％の合金鋼材（熱膨張係数６．７〜７．４×１０-6／℃）による低熱膨張性鋼材により形成されていて、これらエッジ本体９とエッジ支持体１０との熱膨張係数の差が±３×１０-6／℃以内になるように設定されている。
【０００９】
ここで、このようにエッジ本体９をエッジ支持体１０に直接的に接合して取り付けるに際しては、銀ろう材等によるろう付けによって接合するようにしてもよく、また嫌気性接着剤やエポキシ系接着剤等の接着剤によって接合するようにしてもよい。また、特にこのように接着剤によってエッジ本体９をエッジ支持体１０に接合するときには、少なくともこれらエッジ本体９とエッジ支持体１０を、また望ましくは接着剤も、当該塗布装置の塗布ヘッド１の使用温度、すなわち可撓性帯状支持体Ｓへの薄層の形成時にそのスリット４を通って吐出される塗布液の温度にまで昇温させておいて、この塗布ヘッド１，５の使用時における温度と略等しい温度条件下で接合させるのが望ましい。
【００１０】
従って、このように構成された塗布装置においては、エッジ本体９とエッジ支持体１０との熱膨張係数の差が±３×１０-6／℃以内と小さく、従って比較的高温の塗布液が供給されてスリット４から吐出される場合においてエッジ本体９とエッジ支持体１０とが加熱されて熱膨張しても、両者は略均等に膨張するので塗布ヘッド１，５の長手方向に向けてスリット４の幅に広狭が生じることがなく、また各ヘッド部材２，３，６〜８に歪みが生じることもなく、その精度を維持することができる。このため、上記構成の塗布装置によれば、塗布液の温度に関わらず、常に均一な層厚の薄層を可撓性帯状支持体Ｓに形成することができ、かかる可撓性帯状支持体Ｓに対する近年の高機能化の要求にも十分に対応することが可能となる。
【００１１】
また、こうしてエッジ本体９とエッジ支持体１０とが等しく膨張して各ヘッド部材２，３，６〜８に歪みが生じるのが防がれるため、特にエッジ本体９とエッジ支持体１０との境界部、すなわちろう付けや接着剤による接合面に、かかる歪みによる応力が作用することも少なく、従って塗布時の高温の塗布液の吐出による温度上昇と塗布作業中断時の温度降下とが繰り返されるのに伴いこのような応力によって上記接合面からエッジ本体９が剥離してしまうような事態が生じるのも未然に防ぐことができ、塗布ヘッド１，５の寿命の延長を図ることが可能となる。さらに、これらろう付けや接着剤による接合では、エッジ支持体１０の先端部の肉厚等が小さくて取付スペースが制限されざるを得ない場合でもエッジ本体９を確実かつ安定して取付可能であるという利点も得られる。
【００１２】
そして、このようにエッジ本体９とエッジ支持体１０との接合面に作用する応力が小さく抑えられることから、本実施形態ではこれらエッジ本体９とエッジ支持体１０との接合を、ろう付けに代えて上述のような接着剤による接着で行うことが可能となり、このためろう付け時の加熱による歪みによってヘッド部材２，３，６〜８に変形が生じるような事態も防いで、一層高精度の塗布ヘッド１，５を備えた塗布装置を得ることができる。さらに、こうしてエッジ本体９とエッジ支持体１０とを接着剤による接着で接合するようにした場合には、これらエッジ本体９とエッジ支持体１０とを、上述のように塗布ヘッド１，５の使用時における温度と略等しい温度条件下において接着することにより、高温の塗布液がスリット４から吐出させられて昇温したときにエッジ本体９とエッジ支持体１０とは全く歪みがない状態となるので、塗布時に最も塗布ヘッド１，５の精度が高くなって、より一層均一な層厚の薄層を可撓性帯状支持体Ｓに形成することが可能となる。しかも、このような接着剤は上記エッジ本体９とエッジ支持体１０との接合面のシールの作用も奏するので、塗布作業中断時の塗布液のクリーニングの際などにも、作業が容易になるという利点も得ることができる。なお、このようにエッジ本体９とエッジ支持体１０とを接合する接着剤としては、２kg/cm2以上の接着強度を有するものが用いられるのが望ましい。
【００１３】
次に、図３ないし図５は、それぞれ本発明の第３ないし第５の実施形態を示すものであり、やはり図６および図７に示した塗布装置や、図１、図２に示した第１、第２の実施形態の塗布装置と共通する部分については同一の符号を配して説明を省略する。これら第３ないし第５の実施形態では、上記第１、第２の実施形態のように塗布ヘッド１，５のヘッド部材２，３，６〜８においてエッジ本体９とエッジ支持体１０とをろう付けや接着剤により直接接合するのに代えて、エッジ本体９にはそのスリット４とは反対側を向く面に、内周部に雌ねじ部が形成されたナット状のクランプ駒１１をろう付けまたは接着剤により接合して取り付ける一方、エッジ支持体１０にはこのクランプ駒１１を収容可能な大径部１２ａとこれよりも小径の孔部１２ｂと再び大径となる開口部１２ｃとを備えた取付孔１２を貫設し、この取付孔１２に頭部１３ａを有するクランプネジ１３を開口部１２ｃ側から挿通して上記クランプ駒１１の雌ねじ部にねじ込むことにより、エッジ本体９がエッジ支持体１０に取り付けられて支持されている。
【００１４】
なお、図３および図４に示す第３および第４の実施形態では、いずれもクランプネジ１３がエッジ本体９の厚さ方向に垂直に取り付けられているのに対し、図５に示す第５の実施形態では、可撓性帯状支持体Ｓの走行方向Ｆに両端のヘッド部材６，８を除くヘッド部材７において、取付孔１２がスリット４に開口しないように形成されて、クランプネジ１３がエッジ支持体１０の底部から挿通されるように構成されている。また、これらクランプ駒１１，取付孔１２，およびクランプネジ１３は、塗布ヘッド１，５の長手方向に向けてそれぞれ複数箇所ずつヘッド部材２，３，６〜８に設けられている。
【００１５】
そして、これら第３ないし第５の実施形態でも、エッジ本体９は熱膨張係数４．５〜６．５×１０-6／℃の超硬合金によって形成される一方、エッジ支持体１０は、熱膨張係数５．１〜５．５×１０-6／℃のＮｉ２９wt％、Ｃｏ１７wt％含有の合金鋼材、または熱膨張係数６．７〜７．４×１０-6／℃のＮｉ４２wt％含有の合金鋼材による低熱膨張性鋼材により形成されて、これらエッジ本体９とエッジ支持体１０との熱膨張係数の差が±３×１０-6／℃以内に設定されるとともに、上記クランプ駒１１もこのエッジ支持体１０と同じく熱膨張係数５．１〜５．５×１０-6／℃のＮｉ２９wt％、Ｃｏ１７wt％含有の合金鋼材、または熱膨張係数６．７〜７．４×１０-6／℃のＮｉ４２wt％含有の合金鋼材による低熱膨張性鋼材により形成されて、上記エッジ支持体１０との熱膨張係数の差が±３×１０-6／℃以内に設定されている。また、これら第３ないし第５の実施形態では、上記クランプネジ１３も同様に熱膨張係数５．１〜５．５×１０-6／℃のＮｉ２９wt％、Ｃｏ１７wt％含有の合金鋼材、または熱膨張係数６．７〜７．４×１０-6／℃のＮｉ４２wt％含有の合金鋼材による低熱膨張性鋼材により形成されて、上記エッジ支持体１０との熱膨張係数の差が±３×１０-6／℃以内に設定されている。
【００１６】
なお、これらエッジ支持体１０とクランプ駒１１およびクランプネジ１３とは、互いに同材質とされるのが望ましい。また、クランプ駒１１にクランプネジ１３をねじ込んでエッジ本体９をエッジ支持体１０先端部に取り付ける際には、これらエッジ本体９、エッジ支持体１０、クランプ駒１１およびクランプネジ１３を、塗布ヘッド１，５の使用時における温度と略等しい温度条件下として取り付けるのが望ましい。
【００１７】
従って、このように構成された第３ないし第５の実施形態によれば、第１、第２の実施形態と同様にエッジ本体９とエッジ支持体１０との熱膨張係数の差が小さくされている上、エッジ本体９を取り付けるためのクランプ駒１１もエッジ本体９との熱膨張係数の差が±３×１０-6／℃以内となるように設定されており、このためエッジ本体９とクランプ駒１１との間でも熱膨張による変形や歪みが生じるのを防ぐことができる。また、こうしてエッジ本体９とクランプ駒１１との間の変形や歪みが防がれることにより、このクランプ駒１１をエッジ本体９に取り付けるに際しても、上述のようにろう付けに代えて接着剤による接着によってもクランプ駒１１を接合して取り付けることが可能となり、これによりろう付け時の加熱による歪みの発生を防止することができて、一層高精度の塗布液の塗布を行うことが可能となる。
【００１８】
さらに、これら第３ないし第５の実施形態では、このクランプ駒１１とともに、エッジ支持体１０の取付孔１２に挿通されて該クランプ駒１１にねじ込まれるクランプネジ１３も、これらエッジ支持体１０やクランプ駒１１と同じく上述のような低熱膨張性鋼材により形成されて、エッジ本体９との熱膨張係数との差が±３×１０-6／℃以内となるように設定されている。従って、高温の塗布液が吐出される際には、このクランプネジ１３もエッジ本体９やエッジ支持体１０、あるいはクランプ駒１１と略等しく熱膨張するため、スリット４の幅精度を維持することができるのは勿論、特にエッジ支持体１０と略等しい熱膨張係数とされているために、クランプネジ１３に緩みが生じてエッジ本体９の取付が不安定となったり、逆にクランプネジ１３が引っ張られることによってエッジ本体９とクランプ駒１１との接合面に歪みや破断が生じたりするのを防ぐことができ、一層安定した塗布を行うことが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高温の塗布液を可撓性帯状支持体に塗布する場合でも、熱膨張によってエッジ本体とエッジ支持体との間に歪みや変形が生じるのを防ぐことができ、これによりスリット幅を一定に保って可撓性帯状支持体に形成される薄層の層厚の均一化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示す塗布ヘッド１の長手方向に直交する断面図である。
【図２】  本発明の第２の実施形態を示す塗布ヘッド５の長手方向に直交する断面図である。
【図３】  本発明の第３の実施形態を示す塗布ヘッド１の長手方向に直交する断面図である。
【図４】  本発明の第４の実施形態を示す塗布ヘッド５の長手方向に直交する断面図である。
【図５】  本発明の第５の実施形態を示す塗布ヘッド５の長手方向に直交する断面図である。
【図６】  従来の塗布装置を示す斜視図である。
【図７】  従来の他の塗布装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，５  塗布ヘッド
２，３，６，７，８  ヘッド部材
４  スリット
９  エッジ本体
１０  エッジ支持体
１１  クランプ駒
１２  取付孔
１３  クランプネジ
Ｓ  可撓性帯状支持体
Ａ  可撓性帯状支持体Ｓの走行方向
【図１】
0004151302.tif 000002
【図２】
0004151302.tif 000003
【図３】
0004151302.tif 000004
【図４】
0004151302.tif 000005
【図５】
0004151302.tif 000006
【図６】
0004151302.tif 000007
【図７】
0004151302.tif 000008