JP4974580B2 - Die system coating apparatus and coating method - Google Patents
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Description
本発明は、プラスチックフィルム、紙、金属箔等の連続走行する長尺帯状ウェブに塗布液を塗布するダイ方式塗布装置及び塗布方法に関し、特に、ダイに対して複数の供給口を形成するとともに供給口に供給する塗布液の圧力又は流量を供給口毎に調整することにより、高精度で均一な幅方向膜厚精度を得ることができるダイ方式塗布装置及び塗布方法に関するものである。 The present invention relates to a die-type coating apparatus and a coating method for applying a coating liquid to a continuous strip-shaped web such as plastic film, paper, and metal foil, and in particular, forms and supplies a plurality of supply ports to a die. The present invention relates to a die type coating apparatus and a coating method capable of obtaining a highly accurate and uniform film thickness accuracy in the width direction by adjusting the pressure or flow rate of the coating liquid supplied to the port for each supply port.
従来より、ダイを用いて長尺帯状ウェブに対して塗布液を塗布する塗布方法として、本スロットダイを用いてウェブに塗布液を塗布するスロットダイコーティングがある。スロットダイコーティングは、ダイ内部にキャビティと呼ばれる液溜まりを有し、その液溜まりから通じる塗布幅方向に延びた狭い間隙(スリット)より塗布液が吐出されることでウェブに塗布を行う塗布方法である。
一方、近年このようなスロットダイコーティングを行うダイ型塗布装置に対する被塗布物の高精度化が要求されるようになっており、特に高精度で均一な幅方向膜厚精度が求められている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a coating method for applying a coating solution to a long strip web using a die, there is slot die coating in which a coating solution is applied to a web using this slot die. Slot die coating is a coating method that has a liquid pool called a cavity inside the die, and the coating liquid is discharged from a narrow gap (slit) extending in the coating width direction leading from the liquid pool, and coating is performed on the web. is there.
On the other hand, in recent years, it has been required to increase the accuracy of an object to be applied to a die-type coating apparatus that performs such slot die coating, and in particular, a highly accurate and uniform film thickness accuracy in the width direction is required.
そこで、従来より高精度で均一な幅方向膜厚精度を得る方法として、様々な厚み制御が行われていた。一般的に、ダイコーターにおける厚み制御は、対象となる塗布液に対するダイの構造・形状に起因する分配性能で大きく決定される。ここで、スロットダイは構造として、ミクロンオーダーで高精度加工されたキャビティ(液溜め)、スリット(平行板間の隙間)を塗布液が流れることで塗布液が均一分配され、均一性を向上させるために時間を費やしたコンピューターシミュレーションによる形状設計が盛んに行われている。 Therefore, various thickness controls have been performed as a method for obtaining a uniform film thickness accuracy in the width direction with higher accuracy than before. Generally, the thickness control in the die coater is largely determined by the distribution performance resulting from the structure and shape of the die with respect to the target coating solution. Here, as the structure of the slot die, the coating liquid flows uniformly through cavities (liquid reservoirs) and slits (gap between parallel plates) processed with high precision on the order of microns, so that the coating liquid is evenly distributed and the uniformity is improved. For this reason, shape design by computer simulation, which takes time, has been actively performed.
しかしながら、実際にウェブ上に塗布された塗布膜は計算した通りの厚み精度にはならず、目標値に対して凸あるいは凹のトレンドとなることが少なくない。これらを解消するため、容易な手段としてはダイ先端と塗布基材との隙間をコッター&ベンド調整する方法がある。また、特開平8−216226号公報に記載されているように、ダイボルトによってスリットの幅を調整する方法がある。更に、高度な手段としてはダイ先端に隙間自動調整機構を設け、塗布直後の厚み計からのフィードバック信号を受けながら自動厚み調整する方法(特開2000−334359号公報参照)等、多数提案されている。
一方で、近年の品質面における高精度要求かつ高生産化にともない、前記特許文献1や特許文献2を含めた機械構造的に可変する幾多の方法では、繰返し再現性の欠如による品質懸念やそれら制御システムの維持管理方法自体が課題になってきている。従って、これまで以上に有効な厚み制御方法を確立し、ダイ形状の修正を不要とすることが求められている。加えて、最終的な製品外観(例えば巻姿)が最優先で求められる場合には、原材料となる基材厚みバラツキをキャンセルすべく、あえて塗布厚みを任意の凹凸トレンドへ制御する操作も求められている。
On the other hand, with the recent demands for high accuracy and high productivity, many methods that vary mechanically, including the above-mentioned Patent Document 1 and
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、ダイ形状を修正することなく、ウェブの高精度で均一な幅方向塗膜厚みを高い再現性により得ることが可能なダイ方式塗布装置及び塗布方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and is a die capable of obtaining a highly accurate and uniform width direction coating film thickness with high reproducibility without correcting the die shape. An object is to provide a method coating apparatus and a coating method.
前記目的を達成するため本願の請求項1に係るダイ方式塗布装置は、連続走行するウェブに対して所定の塗布幅で塗布液を吐出するダイと、前記塗布液を前記ダイへ送出するポンプと、前記ダイに対して前記塗布幅の中心位置と、該中心位置から所定距離ずつ前記塗布幅の左右方向に離れた両位置に設けられるとともに前記ポンプから送出された塗布液をダイ内部に供給する供給口と、前記複数箇所の供給口に対して供給される塗布液の圧力又は流量を、前記ダイの内部圧力が30kPa〜300kPaであって且つ前記中央位置の供給口よりも前記左右方向の供給口が高い圧力となる範囲で、前記ウェブに塗布された塗布膜が任意設定した厚みトレンドとなるようにフィードバック制御して供給口毎に所定圧力又は所定流量に調整する調整手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a die type coating apparatus according to claim 1 of the present application includes a die for discharging a coating liquid with a predetermined coating width to a continuously running web, and a pump for feeding the coating liquid to the die. The coating liquid is provided at both the center position of the coating width with respect to the die and the positions spaced apart from the center position by a predetermined distance in the left-right direction of the coating width, and the coating liquid sent from the pump is supplied into the die. Supply pressure and the flow rate or flow rate of the coating solution supplied to the plurality of supply ports are supplied in the left-right direction with respect to the internal pressure of the die from 30 kPa to 300 kPa and from the supply port at the central position. to the extent that the mouth is higher pressure, adjusting the coating film above is applied to the web is adjusted to a predetermined pressure or a predetermined flow rate feedback control to each feed opening to a thickness trend that is arbitrarily set And having a stage, a.
また、請求項2に係るダイ方式塗布装置は、請求項1に記載のダイ方式塗布装置において、前記ポンプから送出された塗布液を前記供給口へと搬送する搬送手段と、前記搬送手段に設けられ前記塗布液を前記供給口の数に応じた経路に分岐する分岐手段と、を有し、前記分岐手段から前記供給口までの距離が等長であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a die type coating apparatus according to the first aspect, wherein the die type coating apparatus according to the first aspect is provided with a conveying unit that conveys the coating liquid sent from the pump to the supply port, and the conveying unit. Branching means for branching the coating liquid into a path corresponding to the number of the supply ports, and the distance from the branching means to the supply port is equal .
また、請求項3に係る塗布方法は、所定の塗布幅で塗布液を吐出するダイを用い、連続走行するウェブに対して吐出した塗布液を塗布する塗布方法において、ポンプから送出された塗布液をダイ内部に供給する供給口を前記ダイに対して前記塗布幅の中心位置と、該中心位置から所定距離ずつ前記塗布幅の左右方向に離れた両位置に設け、前記供給口に対して供給される塗布液の圧力又は流量を、前記ダイの内部圧力が30kPa〜300kPaであって且つ前記中央位置の供給口よりも前記左右方向の供給口が高い圧力となる範囲で、前記ウェブに塗布された塗布膜が任意設定した厚みトレンドとなるようにフィードバック制御して供給口毎に所定圧力又は所定流量に調整することを特徴とする。
The coating method according to
また、請求項4に係る塗布方法は、請求項3に記載のダイ方式塗布装置において、前記ポンプから送出された塗布液を前記供給口へと搬送する搬送経路において前記塗布液を前記供給口の数に応じた経路に分岐する分岐点から前記供給口までの距離が等長であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the coating method according to the third aspect , wherein the coating liquid is supplied to the supply port in a transport path for transporting the coating liquid sent from the pump to the supply port. The distance from the branch point which branches to the route according to the number to the supply port is equal .
前記構成を有する請求項1に係るダイ方式塗布装置では、ダイ内部に供給する供給口をダイに対して塗布幅方向に複数箇所に設け、複数箇所の供給口に対して供給される塗布液の圧力又は流量を、ダイ内部圧力が30kPa〜300kPaとなる範囲で、ウェブに塗布された塗布膜が任意設定した厚みトレンドとなるようにフィードバック制御して供給口毎に所定圧力又は所定流量に調整するので、ウェブに塗布された塗布膜の塗布幅方向の厚みを高精度で調整することができ、その結果、塗布膜の厚みを均一化することができる。また、従来の機械構造的な可変機構や制御システムを必要とせず、機械精度的に固定安定化させることができる。更に、導入かつ運用コストの削減、品質安定化による生産性向上、オペレータの管理作業が軽減された。
また、複数の供給口は塗布幅の中心位置と、中心位置から所定距離ずつ左右方向に離れた両位置に設けられているので、ダイに対する塗布液の供給構造を複雑な構成にすることなく、且つ、塗布幅方向の厚みを高精度で調整することができる。
In the die type coating apparatus according to claim 1 having the above-described configuration, the supply ports supplied into the die are provided at a plurality of locations in the coating width direction with respect to the die, and the coating liquid supplied to the plurality of supply ports The pressure or flow rate is adjusted to a predetermined pressure or a predetermined flow rate for each supply port by performing feedback control so that the coating film applied to the web has an arbitrarily set thickness trend in a range where the die internal pressure becomes 30 kPa to 300 kPa. Therefore, the thickness of the coating film applied to the web can be adjusted with high accuracy, and as a result, the thickness of the coating film can be made uniform. Further, the conventional mechanical structure variable mechanism and control system are not required, and it can be fixed and stabilized with mechanical accuracy. Furthermore, the introduction and operation costs were reduced, the productivity was improved by stabilizing the quality, and the operator's management work was reduced.
In addition, since the plurality of supply ports are provided at the center position of the coating width and both positions separated by a predetermined distance from the center position in the left-right direction, without making the structure for supplying the coating liquid to the die complicated, In addition, the thickness in the coating width direction can be adjusted with high accuracy.
また、請求項2に係るダイ方式塗布装置では、ポンプから送出された塗布液を供給口へと搬送する搬送手段を、供給口の数に応じた経路に分岐し、且つ分岐点から供給口までの距離を等長とするので、各供給口における塗布液の流量と圧力を高精度で調整することが可能となる。
Further, in the die type coating apparatus according to
また、請求項3に係る塗布方法では、ダイ内部に供給する供給口をダイに対して塗布幅方向に複数箇所に設け、複数箇所の供給口に対して供給される塗布液の圧力又は流量を、ダイ内部圧力が30kPa〜300kPaとなる範囲で、ウェブに塗布された塗布膜が任意設定した厚みトレンドとなるようにフィードバック制御して供給口毎に所定圧力又は所定流量に調整することにより塗布を行うので、ウェブに塗布された塗布膜の塗布幅方向の厚みを高精度で調整することができ、その結果、塗布膜の厚みを均一化することができる。また、従来の機械構造的な可変機構や制御システムを必要とせず、機械精度的に固定安定化させることができる。
また、塗布幅の中心位置と、中心位置から所定距離ずつ左右方向に離れた両位置に供給口を設けるので、ダイに対する塗布液の供給構造を複雑な構成にすることなく、且つ、塗布幅方向の厚みを高精度で調整することができる。
Further, in the coating method according to
In addition, since the supply port is provided at both the center position of the coating width and the left and right positions by a predetermined distance from the center position, the structure for supplying the coating liquid to the die is not complicated and the coating width direction Can be adjusted with high accuracy.
また、請求項4に係る塗布方法では、ポンプから送出された塗布液を供給口へと搬送する搬送経路を、供給口の数に応じた経路に分岐し、且つ分岐点から供給口までの距離を等長とするので、各供給口における塗布液の流量と圧力を高精度で調整することが可能となる。 In the coating method according to claim 4 , the transport path for transporting the coating liquid sent from the pump to the supply port is branched into paths according to the number of supply ports, and the distance from the branch point to the supply port Therefore, the flow rate and pressure of the coating liquid at each supply port can be adjusted with high accuracy.
以下、本発明に係るダイ方式塗布装置及び塗布方法について具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、図1を用いて本実施形態に係るダイ方式塗布装置1について説明する。図1は本実施形態に係るダイ方式塗布装置1の概略構成を示す斜視図、図2は本実施形態に係るダイ方式塗布装置1をダイの長さ方向で切断した断面図である。
Hereinafter, based on the embodiment which materialized the die system application device and application method concerning the present invention, it explains in detail, referring to drawings.
First, the die type coating apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a die type coating apparatus 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the die type coating apparatus 1 according to the present embodiment cut in the length direction of the die.
図1に示すように本実施形態に係るダイ方式塗布装置1は、ダイ2と、供給タンク3と、搬送ライン4と、定量ポンプ5と、搬送ローラ6、7と、厚み計測装置8とから基本的に構成される。
As shown in FIG. 1, the die type coating apparatus 1 according to the present embodiment includes a
ダイ2は、連続走行するフィルム、紙、ガラス等のウェブ10の表面に対して塗布液11を塗布することにより所定厚さの塗布膜12を形成するスロットダイである。ここで、本実施形態に係るダイ方式塗布装置1はスロットダイを用いてウェブに塗布液を塗布するスロットダイコーティングを用いる。スロットダイコーティングは、ダイ内部にキャビティと呼ばれる液溜まりを有し、その液溜まりから通じる塗布幅方向に延びた狭い間隙(スリット)より塗布液が吐出されることでウェブに塗布を行う塗布方法である。
The die 2 is a slot die that forms a
以下に、図3を用いて本実施形態に係るダイ2の構成について詳細に説明する。図3は本実施形態に係るダイ2を示した斜視図である。本実施形態に係るダイ2は、ダイ本体15とダイ本体15の両側部に配置される側板16、17とから基本的に構成されている。
更に、ダイ本体15はブロック18、19を互いに重ね合わせることにより形成されており、ブロック18、19との間の間隙によってスリット20を形成する。また、側板16、17はダイ2の塗布幅Wを規制するとともにブロック18、19の組み合わせを保持する。
Below, the structure of the die |
Further, the
更に、ダイ本体15にはウェブ10に対向してリップ面21が形成され、側板16、17にはウェブ10に対向してエッジ面28、29が形成されている。また、ダイ本体15と側板16、17の間にはそれぞれシムを挟み込む場合もある。シムは塗布液の漏れ防止の為に用いられ、材料は弾性体である事が望ましい。例えば、シムの材料としては高分子フィルム、粘着テープ、金属などが挙げられる。
Furthermore, a
また、スリット20はリップ面21の略中央に対して吐出口22を形成する。そして、吐出口22は塗布幅Wで塗布液11を吐出し、吐出した塗布液11がウェブ10に対して所定厚さで塗布される。
The
また、図2に示すようにブロック18、19の内部には幅方向に沿ってキャビティ(液溜まり)24が形成され、キャビティ24はブロック18に設けられた3箇所の塗布液供給口25〜27とスリット20に連通される。そして、塗布液供給口25〜27は定量ポンプ5等によって構成される塗布液供給系へと接続されており、キャビティ24には塗布液供給口25〜27を介して、計量された塗布液が定量ポンプ5により供給される。更に、キャビティ24に供給された塗布液はスリット20へ送液されて単位時間一定量で幅方向に均一な圧力でスリット20の吐出口22から塗布幅Wにより吐出される。尚、塗布液供給口26はダイ2の塗布幅Wの中心位置に設けられており、塗布液供給口25は塗布液供給口26から所定距離(例えば、塗布幅Wが1500mmである場合には500mm)だけ側板16よりに形成されている。また、塗布液供給口27は塗布液供給口26から同じ所定距離(例えば、塗布幅Wが1500mmである場合には500mm)だけ側板17よりに形成されている。尚、両端部にある塗布液供給口25及び塗布液供給口27はダイ2の側面(即ち、側板16、17)に設けても良い。
Further, as shown in FIG. 2, cavities (liquid reservoirs) 24 are formed in the
一方、供給タンク3は塗布液11を貯留するタンクであり、貯留された塗布液11は定量ポンプ5によって、単位時間当りの供給量を一定にしてダイ2へと供給される。
On the other hand, the
また、搬送ライン4は供給タンク3とダイ2とを接続する配管であり、供給タンク3から供給された塗布液11は搬送ライン4を通って塗布液供給口25〜27へと到る。ここで、特に本実施形態に係るダイ方式塗布装置1では、搬送ライン4は分岐点41によって3方に分岐している。そして、分岐されたラインの一つである第1分岐ライン4Aは塗布液供給口25に接続されており、第2分岐ライン4Bは塗布液供給口26に接続されており、第3分岐ライン4Cは塗布液供給口27に接続されている。尚、第1分岐ライン4A〜第3分岐ライン4Cの長さは全て等しくなっている。
更に、搬送ライン4には第1分岐ライン4A〜第3分岐ライン4Cでの塗布液11の流量を調整する自動調整弁42、43と、第1分岐ライン4A〜第3分岐ライン4Cに流れる塗布液11の圧力を検出する圧力検出器44〜46と、第1分岐ライン4A〜第3分岐ライン4Cに流れる塗布液11の流量を検出する流量検出器47〜49とが設けられている。
Further, the conveyance line 4 is a pipe connecting the
Further, in the transport line 4,
また、定量ポンプ5は供給タンク3に貯留された塗布液11を単位時間当り一定の所定量で搬送ライン4へと供給する供給手段である。
The
また、搬送ローラ6、7はウェブ10を予め設定された所定速度で所定方向へと搬送する搬送手段である。ここで、図2に示すように搬送ローラ6はダイ2に対向して配置されており、リップ面21との間で所定間隔の間隙を形成する。
The
また、厚み計測装置8は、赤外線、放射線、光干渉計等を用いてウェブ10に塗布された塗布膜12の厚みをウェブ10の幅方向で検出するセンサである。
The thickness measuring device 8 is a sensor that detects the thickness of the
更に、ダイ方式塗布装置1には厚み計測装置8、自動調整弁42、43、圧力検出器44〜46及び流量検出器47〜49を制御する制御装置51が設けられている。そして、制御装置51は予め設定されたプログラムに従って、自動調整弁42、43の開度を調整する。それによって、各塗布液供給口25〜27の入口圧力または流量を調整することが可能となる。また、制御装置51は厚み計測装置8によって検出された塗布膜12の厚さや、圧力検出器44〜46及び流量検出器47〜49で検出された塗布液11の圧力や流量を別途設けられたモニタ(図示せず)等に表示する。
Furthermore, the die type coating apparatus 1 is provided with a
次に、上記のように構成されたダイ方式塗布装置1におけるウェブ10への塗布液11の塗布工程について説明する。先ず、レベル管理された供給タンク3に接続された定量ポンプ5により、目標厚み設定に対する流量で計量された塗布液11が、自動調整弁42、43、圧力検出器44〜46、流量検出器47〜49を介して、各塗布液供給口25〜27へ送液される。そして、塗布液供給口25〜27からダイ2内部へと供給された塗布液11はキャビティ24、スリット20を通過しながら、吐出口22から対象基材へ塗布される。
Next, the application | coating process of the
次に、図4を参照して上記塗布工程によってウェブ10に形成される塗布膜12におけるウェブ幅方向の厚み形状について説明する。図4はウェブ10上に形成された塗布膜12を幅方向に切断した断面図である。
ここで、ダイ2を用いてウェブ10に対して塗布液11を塗布する塗布工程においては、第1分岐ライン4A〜第3分岐ライン4Cが各々等長に配管接続されていても、塗布液供給口25〜27の直前では僅かな入口圧力または流量差が発生することとなる。従って、塗布条件を変更する毎に、塗布膜12は均一に、あるいは中央部は高く両端は低く、あるいは中央部が低く両端が高くなって、塗布厚dが変動してしまい、安定した塗布膜12を得ることができない。
この時の厚みトレンドは、この圧力と流量状態で反映される。逆にとらえれば、この圧力や流量を高精度に操作することで、任意の厚みトレンドにすることができる。この際、自動調整弁42、43と、そして塗布直後の厚みを検出する厚み計測装置8とを用いて、それらを電気回路的に構成することで可能となる。
Next, the thickness shape in the web width direction of the
Here, in the coating process in which the
The thickness trend at this time is reflected in this pressure and flow rate state. Conversely, if the pressure and flow rate are manipulated with high accuracy, an arbitrary thickness trend can be obtained. At this time, it is possible to configure them as an electric circuit using the
以下に、ダイ方式塗布装置1における厚み制御動作を説明する。ダイ方式塗布装置1の制御パターンとしては、厚みトレンドをモニタ等で目視観察しながら任意に圧力または流量設定し、圧力検出器44〜46及び流量検出器47〜49からの電気信号を自動調整弁42、43へフィードバックすることで目標厚みトレンドを得る方法がある。更に、それら塗布条件毎のパターンをプログラム化することで、任意設定した厚みトレンドとなるように厚み計測装置8、圧力検出器44〜46及び流量検出器47〜49からの電気信号を同時処理しながら自動調整弁42、43へフィードバックする完全自動制御で目標厚みトレンドを得る方法がある。
Below, the thickness control operation | movement in the die-type coating device 1 is demonstrated. As a control pattern of the die type coating apparatus 1, pressure or flow rate is arbitrarily set while visually observing the thickness trend with a monitor or the like, and electric signals from the
次に、自動調整弁42、43によって調整した各塗布液供給口25〜27の供給口圧力と形成された塗布膜12のウェブ幅方向の厚み形状との関係について、前記厚み制御を行った場合と、厚み制御を行わなかった場合とでウェブ10に形成された塗布膜12の評価結果を比較して説明する。
Next, when the thickness control is performed with respect to the relationship between the supply port pressure of each of the coating
<塗布条件>
塗布条件としては塗布幅Wが1500mmのダイ2を用いて、塗布液供給口25〜27の配置をダイ2の片方端から250mm、750mm、1250mmの位置とした。
また、塗布液11は密度0.9、固形分30%、見掛け粘度2000mPa/20℃、表面張力28mN/mのアクリル系粘着剤を用いた。
また、ライン速が20〜150m/min、乾燥後厚さが20μmとなるように行った。
更に、自動調整弁42、43、圧力検出器44〜46、厚み計測装置8は塗布液の物性、例えば密度、固形分濃度、粘度、溶媒種と、塗布適用範囲とを熟考し、分解能が高く、かつ電気信号で出力することができる市販のものを選択した。これらを自作した電気回路と接続することで制御した。本実施例における圧力検出器44〜46は、バルコム社製ダイヤフラム型圧力検出器VNFを用いて計測を行った。
また、厚み計測装置8は塗布液だけではなく、塗布対象となる基材にも影響するので事前に検討しておく必要がある。一般的には赤外線、放射線、光干渉計等が用いられ、目標の厚み精度の検討が可能であればいずれでも良い。本実施例における厚み計測装置8は、チノー社製赤外線吸収式の非接触厚み計測装置IR−Mを用いた。塗布厚みは有機成分の厚みと赤外線吸収スペクトルとの検量線から塗布厚みを換算することで計測を行った。
<Application conditions>
As a coating condition, the
As the
The line speed was 20 to 150 m / min, and the thickness after drying was 20 μm.
Furthermore, the
Moreover, since the thickness measuring apparatus 8 affects not only the coating solution but also the base material to be coated, it needs to be examined in advance. In general, infrared rays, radiation, an optical interferometer, or the like is used, and any of them may be used as long as the target thickness accuracy can be examined. As the thickness measuring device 8 in this example, an infrared absorption type non-contact thickness measuring device IR-M manufactured by Chino Corporation was used. The coating thickness was measured by converting the coating thickness from a calibration curve between the thickness of the organic component and the infrared absorption spectrum.
ここで、図5は上記塗布条件で厚み制御を行った場合と、行わなかった場合の計3パターンで塗布を行った場合の各塗布液供給口25〜27の供給口圧力の制御結果を示した図である。また、図6はウェブ10に形成された塗布膜12の厚み形状を示した図である。
Here, FIG. 5 shows the control result of the supply port pressure of each of the coating
<評価>
図6に示すように、本発明による制御により厚みトレンドを均一化、あるいは任意の凹凸に制御することが確認された。
即ち、厚み制御を行わずに、左の塗布液供給口25の供給口圧力を100kPa、中央の塗布液供給口26の供給口圧力を70kPa、右の塗布液供給口27の供給口圧力を100kPaとして塗布を行った場合には、塗布膜12の幅方向の両端が中央付近より約3μm厚くなり、凹形状となった。
また、厚み制御を行わずに、左の塗布液供給口25の供給口圧力を80kPa、中央の塗布液供給口26の供給口圧力を90kPa、右の塗布液供給口27の供給口圧力を80kPaとして塗布を行った場合には、塗布膜12の幅方向の中央付近が両端より約2μm厚くなり、凸形状となった。
一方、厚み制御を行った結果、左の塗布液供給口25の供給口圧力を100kPa、中央の塗布液供給口26の供給口圧力を80kPa、右の塗布液供給口27の供給口圧力を100kPaとして塗布を行った場合には、幅方向の中央付近と両端とで厚みの差がほとんど無く均一な塗工厚を得ることができた。
<Evaluation>
As shown in FIG. 6, it has been confirmed that the thickness trend is made uniform or controlled to an arbitrary unevenness by the control according to the present invention.
That is, without performing thickness control, the supply port pressure of the left coating
Further, without performing thickness control, the supply port pressure of the left coating
On the other hand, as a result of the thickness control, the supply port pressure of the left coating
続いて、図7乃至図11に基づいてダイ内部での塗布液11の圧力であるダイ内部圧と形成された塗布膜12のウェブ幅方向の厚み形状との関係について、前記厚み制御を行った場合と、厚み制御を行わなかった場合とでウェブ10に形成された塗布膜12の評価結果を比較して説明する。
Subsequently, the thickness control was performed on the relationship between the die internal pressure, which is the pressure of the
<塗布条件>
塗布条件としては同じく塗布幅Wが1500mmのダイ2を用いて、塗布液供給口25〜27の配置をダイ2の片方端から250mm、750mm、1250mmの位置とした。
また、塗布液11は密度0.9、固形分30%、見掛け粘度2000mPa/20℃、表面張力28mN/mのアクリル系粘着剤を用いた。
また、ライン速が20〜150m/min、乾燥後厚さが20μmとなるように行った。
<Application conditions>
As the coating conditions, the
As the
The line speed was 20 to 150 m / min, and the thickness after drying was 20 μm.
ここで、図7はダイ内部圧を10kPaとして上記塗布条件で厚み制御を行った場合と、行わなかった場合の計2パターンで塗布を行った場合のウェブ10に形成された塗布膜12の厚み形状を示した図である。
また、図8はダイ内部圧を30kPaとして上記塗布条件で厚み制御を行った場合と、行わなかった場合の計2パターンで塗布を行った場合のウェブ10に形成された塗布膜12の厚み形状を示した図である。
また、図9はダイ内部圧を100kPaとして上記塗布条件で厚み制御を行った場合と、行わなかった場合の計2パターンで塗布を行った場合のウェブ10に形成された塗布膜12の厚み形状を示した図である。
また、図10はダイ内部圧を300kPaとして上記塗布条件で厚み制御を行った場合と、行わなかった場合の計2パターンで塗布を行った場合のウェブ10に形成された塗布膜12の厚み形状を示した図である。
また、図11はダイ内部圧を500kPaとして上記塗布条件で厚み制御を行った場合と、行わなかった場合の計2パターンで塗布を行った場合のウェブ10に形成された塗布膜12の厚み形状を示した図である。
Here, FIG. 7 shows the thickness of the
Further, FIG. 8 shows the thickness shape of the
Further, FIG. 9 shows the thickness shape of the
FIG. 10 shows the thickness shape of the
Moreover, FIG. 11 shows the thickness shape of the
<評価>
図7乃至図11に示すように、ダイ内部圧を変化させることによって厚みトレンドを均一化、あるいは任意の凹凸に制御することが確認された。そして、ダイ内部圧を10〜500kPaとした場合には厚み制御を行うことによって、より均一な厚み形状を得ることができる。特に、ダイ内部圧が30〜300kPaである場合には、塗布膜12の幅方向の中央付近と両端との厚み差異が少なくなり、更に、ダイ内部圧が100kPaで最も均一な塗布膜12の面を得ることができた。
<Evaluation>
As shown in FIGS. 7 to 11, it was confirmed that the thickness trend was made uniform or controlled to an arbitrary unevenness by changing the die internal pressure. When the die internal pressure is 10 to 500 kPa, a more uniform thickness shape can be obtained by controlling the thickness. In particular, when the die internal pressure is 30 to 300 kPa, the difference in thickness between the center and the both ends of the
一方、図12はダイ内部における経時圧力の状態を示した図である。ダイ内部圧はスロットの隙間設定で大きく決定されるが、この圧力領域により制御範囲が限定されることもわかり、10〜500kPaが適用範囲とわかった。特に、高圧下では圧力変動がノイズとなり制御を困難にする。望ましくは30〜300kPaで行えば、より安定化した。また、機械的固定の実現による高精度化、かつプログラム化による自動制御では繰返し安定性を得ることができた。また、設計の不具合に対してもカバーした。 On the other hand, FIG. 12 is a diagram showing the state of the time-dependent pressure inside the die. The die internal pressure is largely determined by the slot clearance setting, but it was also found that the control range is limited by this pressure region, and 10 to 500 kPa was found to be the applicable range. In particular, under high pressure, pressure fluctuation becomes noise, making control difficult. Desirably, if it performed at 30-300 kPa, it stabilized more. In addition, high accuracy was achieved by realizing mechanical fixation, and automatic control by programming was able to obtain repeated stability. It also covered design defects.
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るダイ方式塗布装置1及び塗布方法では、ダイ2の内部に塗布液11を供給する塗布液供給口25〜27をダイ2に対して塗布幅方向に計3箇所に設け、各塗布液供給口25〜27に対して供給される塗布液の圧力又は流量を供給口毎に所定圧力又は所定流量に調整するので、ウェブ10に塗布された塗布膜12の塗布幅方向の厚みを高精度で調整することができ、その結果、塗布膜12の厚みを均一化することができる。また、従来の機械構造的な可変機構や制御システムを必要とせず、機械精度的に固定安定化させることができる。更に、ダイ2の形状設計に不具合があったとしても、圧力又は流量制御によって修正を不要とすることができる。従って、導入かつ運用コストの削減、品質安定化による生産性向上、オペレータの管理作業を軽減することが可能となった。
また、塗布液供給口25〜27は塗布幅の中心位置と、中心位置から所定距離ずつ左右方向に離れた両位置の計3箇所に設けられているので、ダイに対する塗布液の供給構造を複雑な構成にすることなく、且つ、塗布液の圧力又は流量に基づいて塗布幅方向の厚みを高精度で設定することができる。
更に、定量ポンプ5から送出された塗布液供給口25〜27を供給口へと搬送する搬送ライン4を、供給口の数に応じた経路に分岐し、且つ分岐点41から塗布液供給口25〜27までの距離を等長とするので、塗布液供給口25〜27における塗布液11の流量と圧力を高精度で調整することが可能となる。
As described above in detail, in the die system coating apparatus 1 and the coating method according to the present embodiment, the coating
In addition, since the coating
Further, the conveyance line 4 that conveys the coating
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態ではダイ2の構成についてキャビティ24に塗布液11を供給する供給口をダイ2の側面に対して計3箇所に設けることとしているが、その供給口の数は4つ以上としても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the supply port for supplying the
1 ダイ方式塗布装置
2 ダイ
4 搬送ライン
4A 第1分岐ライン
4B 第2分岐ライン
4C 第3分岐ライン
10 ウェブ
11 塗布液
12 塗布膜
25〜27 塗布液供給口
41 分岐点
42、43 自動調整弁
51 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die
Claims (4)
前記塗布液を前記ダイへ送出するポンプと、
前記ダイに対して前記塗布幅の中心位置と、該中心位置から所定距離ずつ前記塗布幅の左右方向に離れた両位置に設けられるとともに前記ポンプから送出された塗布液をダイ内部に供給する供給口と、
前記複数箇所の供給口に対して供給される塗布液の圧力又は流量を、前記ダイの内部圧力が30kPa〜300kPaであって且つ前記中央位置の供給口よりも前記左右方向の供給口が高い圧力となる範囲で、前記ウェブに塗布された塗布膜が任意設定した厚みトレンドとなるようにフィードバック制御して供給口毎に所定圧力又は所定流量に調整する調整手段と、を有することを特徴とするダイ方式塗布装置。 A die that discharges a coating liquid at a predetermined coating width on a continuously running web;
A pump for delivering the coating liquid to the die;
A supply that is provided at both the center position of the coating width with respect to the die and a position that is a predetermined distance away from the center position in the left-right direction of the coating width and that supplies the coating liquid sent from the pump into the die. Mouth,
The pressure or flow rate of the coating liquid supplied to the plurality of supply ports is set such that the internal pressure of the die is 30 kPa to 300 kPa and the supply port in the left-right direction is higher than the supply port at the center position. And an adjusting means for adjusting the pressure to a predetermined pressure or a predetermined flow rate for each supply port by performing feedback control so that the coating film applied to the web has an arbitrarily set thickness trend. Die type coating device.
前記搬送手段に設けられ前記塗布液を前記供給口の数に応じた経路に分岐する分岐手段と、を有し、
前記分岐手段から前記供給口までの距離が等長であることを特徴とする請求項1に記載のダイ方式塗布装置。 Transport means for transporting the coating liquid delivered from the pump to the supply port;
A branching unit that is provided in the transport unit and branches the coating liquid into a path according to the number of the supply ports,
The die coating apparatus according to claim 1 , wherein the distance from the branching unit to the supply port is equal.
ポンプから送出された塗布液をダイ内部に供給する供給口を前記ダイに対して前記塗布幅の中心位置と、該中心位置から所定距離ずつ前記塗布幅の左右方向に離れた両位置に設け、前記供給口に対して供給される塗布液の圧力又は流量を、前記ダイの内部圧力が30kPa〜300kPaであって且つ前記中央位置の供給口よりも前記左右方向の供給口が高い圧力となる範囲で、前記ウェブに塗布された塗布膜が任意設定した厚みトレンドとなるようにフィードバック制御して供給口毎に所定圧力又は所定流量に調整することを特徴とする塗布方法。 In the application method of applying the discharged application liquid to the continuously running web, using a die that discharges the application liquid with a predetermined application width,
A supply port for supplying the coating liquid fed from the pump into the die is provided at the center position of the coating width with respect to the die and at both positions separated from the center position by a predetermined distance in the left-right direction of the coating width , The pressure or flow rate of the coating liquid supplied to the supply port is a range in which the internal pressure of the die is 30 kPa to 300 kPa and the supply port in the left-right direction is higher than the supply port at the center position. Then, feedback control is performed so that the coating film applied to the web has a thickness trend that is arbitrarily set, and a predetermined pressure or a predetermined flow rate is adjusted for each supply port.
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