JP2000514347A - 改良されたアプリケータダイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 いくつかの異なる液体コーティング材料を移動しているウェブ（１０）上に交互に堆積させる、改良されたアプリケータダイであって、これらの異なる液体コーティング材料を各マニホールド（７２、７４）から細長いコーティングオリフィス（６８）に供給するための各液体通路（７６、８２）を開口および閉鎖するスイッチバー（８０、８４）を有するダイ本体（５２）を備える。スイッチバー（８０、８４）、液体通路（７６、８２）およびマニホールド（７２、７４）は、ダイのコーティングオリフィス（６８）と実質的に同じ幅で、また実質的に平行であり、これにより異なるコーティング材料間の切り替えを非常に迅速に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 改良されたアプリケータダイ 発明の背景 本発明は、感圧接着剤などの液体コーティングを動くシートまたはウェブに適 用するアプリケータダイに関する。 感圧ラベルは、典型的には、バッキング紙またはフィルム、典型的にはシリコ ーンから形成される離型剤の薄層、感圧接着剤の層、および典型的には「フェー スストック」と呼ばれる紙またはプラスチックの表面層からなる。 感圧ラベルは、典型的には、所望の印（ｉｎｄｉｃｉａ）を印刷またはそうで なければマークされ次いで個々のラベルに分離される、ラベルストックの長い連 続ロールから形成される。 感圧ラベルストックの連続ウェブを製造する従来のプロセスは、典型的には、 図１に示す形態をとる。この図に示すように、バッキング紙１０の連続シートま たはウェブが紙ロール１２から連続的に巻き出され、バッキングインプリントス テーション１４およびシリコーンコーティングステーション１６を通過し、硬化 炉１８に入る。硬化炉１６内で、シリコーン離型層は乾燥し硬化する。いくつか のシステムにおいては、インプリントステーション１４がシステムコーティング ステーション１６に続く。その後、ウェブはコーティングステーション２０に入 り、そこにおいて感圧接着剤の薄層がシリコーン層に適用される。その後ウェブ は乾燥炉２４に入り、そこにおいて感圧接着剤が、粘着状態まで乾燥される。ま たは、感圧接着剤は、例えばホットメルト接着剤が用いられるときのように冷却 により凝固する。乾燥炉２４を出た後、ウェブは積層ステーション２６に達し、 そこにおいて、ウェブは、フェースストックサプライ３０から連続的に引き出さ れるフェースストック２８の層を積層される。完成したウェブは、その後、巻回 されて生成品ロール３１となる。 コーティングステーション２０において感圧接着剤をウェブ１０に適用するた めに、図２に模式的に示すようなアプリケータダイが典型的には用いられる。こ の図に示すように、ウェブ１０はバックアップロール２２を通過し、それにより ウェブ１０上のシリコーン層がアプリケータダイ３４に対向する。アプリケータ ダイ３４は、ウェブ１０の移動方向にほぼ直交するように配置されたコーティン グオリフィス３６を含む。コーティングオリフィス３６の幅は、ウェブ１０の幅 とほぼ同一である。本明細書において、「幅」は、ダイのコーティングオリフィ スを通過するウェブの移動方向を横断する寸法である。感圧接着剤は、インレッ トオリフィス３８からコーティングオリフィス３６に供給される。インレットオ リフィス３８は、マニホールド４０と連通し、コーティングオリフィス３６の幅 全体に沿って感圧接着剤を送達する。マニホールド４０は、細長く狭いスロット または「プレランド」４４を介し、その後より狭く細長いスロットまたは「ラン ド」４８を介してコーティングオリフィス３６と連通する。 上述のアプリケータダイにおいて、マニホールド４０、プレランド４４および ランド４８は、典型的には、ダイのコーティングオリフィスに実質的に平行に配 置され、実質的にコーティングオリフィスと同一の幅を有する。プレランド４４ は、さらに典型的には、厚みに対してかなり長い（すなわち、コーティング材料 の流れの方向に対応する寸法）。例えば、このようなプレランドの長さ／厚み比 は、典型的には、約２５／１と５０／１との間である。ランドの長さ／厚み比は 、典型的には、約５０／１と１００／１との間である。図１および図２に示すダ イにおいて、プレランド４４は厚み約７５０μｍであり長さ１インチであり、ラ ンド４８は厚み約１００〜２００μｍであり長さ０．７５インチである。 対応するコーティングオリフィスに実質的に平行に配置されコーティングオリ フィスとほぼ同一の幅を有するマニホールド、プレランド、およびランドは、コ ートすべきウェブの幅全体に液体コーティング材料を均一に送達することを容易 にするため、アプリケータダイにおいて広く用いられている。さらに、ランドは 典型的には調整可能であり、適用するコーティングの厚みは所望に応じて調整さ れ得る。 図１および図２に示す従来の製造プロセスは、広範囲の製造速度で動作し得る 。例えば、上記の構成の商業的実施形態が、１メータ以上の幅を有するウェブを 用いて、１分当たり５０〜５００メータの速度で動作することは珍しくない。さ ら に、感圧ラベルを製造するこのようなプロセスにおいて、多くの異なる感圧接着 剤が用いられ得る。例えば、ホットメルト接着剤、溶媒ベース接着剤、および乳 化ベース接着剤が、この目的のために用いられ得る。さらに、これらのカテゴリ ーの各々において、多くの異なる組成物が用いられ得る。さらに、アプリケータ ダイおよび上述の技術を用いて、感圧接着剤に加えて、多様な異なる液体コーテ ィングが動くウェブに適用され得る。 商業的動作において、顧客の要望および他の性能上の要件を満たすために、１ つの感圧接着剤から別の感圧接着剤にスイッチすることがしばしば必要である。 現在、これは、ダイのインレットオリフィスの上流において、前に用いた感圧接 着剤から新しい感圧接着剤にスイッチすることにより行われている。さらに、ダ イは典型的には、新しい接着剤が供給される前にシャットダウンされ、石鹸を含 む水などの適切なクリーニング液をダイ全体に通過させることにより、時々クリ ーニングされる。いくつかの場合、オペレータは、接着剤が詰まっていないこと を確認するために、コーティングオリフィスに楔または他の道具を通過させる。 ウェブロール１０の比較的大きい質量および商業的動作においてウェブ１０を 一定の速度で動かし続ける必要性のために、１つの感圧接着剤から別の感圧接着 剤に交換するために典型的に要する２〜３分の間、ウェブ１０を動かし続けるこ とが通常である。交換期間の間に製造されたウェブは、典型的には、仕様外の感 圧度を有するか又は全く感圧ではないため、交換が行われる毎にこの材料のすべ てを廃棄して無駄にすることが通常である。今日の典型的な製造速度において、 これは、交換毎に生成品の１００〜１０００メータ以上の損失に相当する。従っ て、従来よりもはるかに迅速な感圧接着剤の交換を可能にする新しいアプリケー タダイが必要である。 この点に関し、２つ以上の感圧接着剤を同時に処理することができるアプリケ ータダイがすでに公知である。例えば、Ｖｏｎ Ｅｒｄｂｅｒｇの米国特許第３ ，４８０，９９８号、およびＣｌｏｅｒｅｎの米国特許第４，１５２，３８７号 を参照されたい。しかし、これらのダイは、多層コーティングを連続的に製造す るために作られたものであり、単層コーティングを交互に製造するためのもので はない。そのため、現在生成される大量の無駄を減少または排除するために必要 な、 １層の流れを完全に排除すること、又は迅速な交換を行うことはできない。 Ｇａｒｙ Ｍａｉｅｒの米国特許第４，７５６，２７１号は、単層コーティン グを交互に製造するために、１つの感圧接着剤から別の感圧接着剤への交換を可 能にするアプリケータダイを確かに開示している。しかし、このタイプのダイの 場合、一方の感圧接着剤が他方の感圧接着剤に漏れることを防止するためにダイ を密閉することが問題となり得る。 複数の接着削を処理することができるダイにおいて、一方の感圧接着剤が他方 の感圧接着剤に漏れることは、仕様外の感圧度につながり得る。さらに、感圧接 着剤は、ダイの「デッドゾーン」に捕獲され得、そこで硬化し得る。このことは 、ダイを動作不能にする。この問題は、長時間に亘って１以上の流路チャネルが シャットダウンする、Ｍａｉｅｒ特許に示されるダイの場合により深刻である。 上記のＭａｉｅｒ特許に示されるダイは、異なる接着剤間の交換を行うために ロータリカムを用いている。この交換中、カムの面または先端は、コーティング オリフィスにつながるアウトレットチャネルを越えて摺動する。この設計の場合 、カムの先端に設けられる密閉手段がカムが異なるコーティング位置間を移動す る際に常に摩耗するため、有効な密閉は困難であり得る。 従って、１つの感圧接着剤から別の感圧接着剤への迅速な交換を可能にするだ けでなく、ほとんど又は全く漏洩のない状態で長時間に亘って動作可能であるダ イが必要性である。 発明の要旨 本発明によると、２つの異なる、感圧接着剤などのコーティング液を受け取る ２つのマニホールド、各々のマニホールドとダイのプレランドとの間を連通する ２つの別々の通路、および２つの異なる通路を開閉することにより２つのマニホ ールド内のコーティング液がダイのプレランドとコーティングオリフィスとに交 互に流れることを可能にする閉塞手段を含む、改良されたアプリケータダイが提 供される。ダイ内のマニホールドの各々およびダイプレランドと連通する各々の 流通路は、本質的には、コーティングオリフィスに平行に且つコーティングオリ フィスと同一の幅を有するように構成される。さらに、閉塞手段は、スナップ動 作により各流通路を開閉するように適合される。さらに、本発明のダイのダイ本 体の閉塞手段を密閉して２つのコーティング液の漏洩を防止する密閉システムが 提供される。 本発明のアプリケータダイのマニホールドおよび関連する流通路はコーティン グオリフィスに平行であり且つコーティングオリフィスと同一の幅を有するため 、コーティング液の各々は、コーティングオリフィスにその長さ全体に亘ってで きるだけ均一に送達される。さらに、閉塞手段の各々の流通路の開閉はスナップ 動作によって行われるため、接着剤間の交換が非常に迅速に行われ、それにより 、仕様外の生成品の製造が最小になる。さらに、閉塞手段は本発明のアプリケー タダイのダイ本体に密閉システムによって取り付けられるため、ダイ内における ２つのコーティング液の互いの漏洩およびコーティング液のダイの外側への漏洩 は、実質的に排除される。 これらの特徴の結果、本発明のアプリケータダイは、１つのコーティング液か ら別のコーティング液に、０．１〜１．０秒という短時間内に交換することが可 能である。このことは、仕様外の生成品の製造が現在の１００〜１０００メータ ではなく、典型的には１〜３メータとなることに相当する。さらに、コーティン グ液の漏洩が本質的に排除されるため、本発明のアプリケータダイはほとんど又 は全くメンテナンスまたはシャットダウンなしに長時間動作し得る。このことは 、改良された製造速度およびより低い無駄な生成品の製造にさらに貢献する。 図面の簡単な説明 本発明は、以下の図面を参照することでより容易に理解され得る： 図１は、ラベルストックを製造するための典型的な従来技術のセットアップの 概略図であり； 図２は、図１のセットアップにおいて用いられる従来技術のアプリケータダイ の概略図であり； 図３は、本発明の改良されたアプリケータダイの概略図であり； 図４は、図３の改良されたアプリケータダイの端面図であり； 図５は、図３および図４のアブリケータダイに用いられるスイッチバーあるい は閉塞(closure)手段の部分概略斜視図であり； 図６は、図３の改良されたアプリケータダイのダイ本体における図５のスイッ チバーを密封するために用いられる、好適な密封手段の構造を示す概略端面図で あり； 図７は、図５のスイッチバーと、図３、図４および図５の改良されたダイの他 の要素との関係を示す別の概略斜視図であり； 図８は、図３の改良されたアプリケータダイのマニホールドの形状を示す概略 斜視図であり； 図９は、本発明の改良されたアプリケータダイおよび様々な周辺部材を有する コーティングシステムの概略図である。 詳細な説明 図３に示すように、本発明のアプリケータダイ（全体を５０として示す）は、 コーティングされる移動ウェブとほぼ同じだけ広い幅を有する長細ダイ本体５２ からなる。ダイ本体５２は、中央部５４、上部５６、および底部５８からなる。 上部５６および底部５８は、長細で狭幅なスロットまたはプレランド(preland) ６０をその間に規定している。プレランド６０は、上側ダイリップ６４と下側ダ イリップ６６との間に規定されるランド６２と連通している。 上側ダイリップ６４および下側ダイリップ６６の外側エッジは、コーティング オリフィス６８を規定している。オリフィス６８を経由して、液体材料がダイ５ ０からコーティングされる移動ウェブに堆積される。従来から実施されているよ うに、上側ダイリップ６４および下側ダイリップ６６が調節可能にされることに よって、ランド６２の厚さ、従ってコーティングオリフィス６８を通って移動ウ ェブ上に堆積される液体材料の量が、所望に調整され得る。あるいは所望であれ ば、ダイリップの一方または両方を固定してもよい。 第１および第２の液体コーティング材料をコーティングオリフィス６８に交互 に供給するために、第１の流入オリフィス６９および第２の流入オリフィス７０ が、ダイ本体５２の中央部５４中に規定されている。第１の流入オリフィス６９ は、ダイ本体５２の中央部５４中の長細な溝によって規定される第１のマニホー ルド７２と連通している。同様にして、第２の流入オリフィ７０は、やはりダイ 本体５２の中央部５４中の長細なスロットあるいはチャネルによって規定される 第２のマニホールド７４と連通している。マニホールド７２および７４の各々は 、コーティングオリフィス６８と実質的に平行でありかつコーティングオリフィ ス６８と実質的に同じ幅である。また所望であれば、マニホールド７２および７ ４の各々を、中央部５４ではなくダイの上部５６および底部５８中に規定するこ ともできる。 マニホールド７２内の液体コーティング材料をプレランド６０に充填するため に、第１の液体通路またはスイッチプレランド７６を設けている。第１の液体通 路７６は、２つの対応する面によって規定される。２つの対応する面の一方はダ イ中央部５４の先端７８によって規定され、他方は、図示した特定の実施態様に おいては第１のスイッチバー８０からなる封鎖手段または封鎖要素によって規定 される。同様に、第２のマニホールド７４は、第２の液体通路またはスイッチプ レランド８２を介してプレラント６０と連通する。第２の液体通路８２またはス イッチプレランド８２もやはり２つの対応する面によって規定される。２つの対 応する面の一方はダイ中央部５４の先端７８によって規定され、他方は、第２の スイッチバー８４によって規定される。第１および第２の液体通路７６および８ ２ならびに対応するスイッチバー８０および８４も、マニホールド７２および７ ４と同様に、コーティングオリフィス６８と実質的に平行でありかつコーティン グオリフィス６８と実質的に同じ幅である。 第１のアクチュエータ８６は、磁力、気圧力または液圧力をピストンロッド８ ８に対して発生する力発生器９０および第１のスイッチバー８０に一体に取り付 けられたピストンロッド８８（図５）を有している。非対称カムなどの機械的ア クチュエータもまたこの目的に用い得る。力発生器９０はデュアルアクション型 であることにより、スイッチバー８０をダイ本体上部５６中を上下に移動させる ことで第１の液体通路７６を開閉することができる。同様に、第２のアクチュエ ータ９２は、第２のスイッチバー８４を開位置と閉位置との間で移動させること で第２の液体通路８２を通る液体コーティング材料の流れを可能にしたり不可能 にしたりするための、開閉ピストンロッド（図示せず）および力発生器９４を有 している。 通常動作において、スイッチバー８０および８４の一方が開位置にあり、他方 が閉位置にある。従って、流入オリフィス６９および７０から供給される液体コ ーティング材科のうち一方のみが、任意の１時点においてプレランド６０、ラン ド６２およびコーティングオリフィス６８に流れ込む。さらに、アクチュエータ ８６および９２を介して２つのスイッチバーの位置を反転させることにより、一 方から他方の液体コーティング材料への切り替えを非常に素早く行うことができ る。すなわち、スイッチバー８０および８４の短い移動距離ならびに、力発生器 ９０および９４によって可能にされるこれらのスイッチバーの素早い移動により 、液体通路７６および８２は鋭く開閉するように構成されている。従って、例え ば、経路７６および８２の厚さが５００から５，０００μｍであるダイにおいて 、わずか０．０１から１．０秒で切り替えを行うことができる。 図５は、スイッチバー８０および８４の構造をより詳細に示している。この図 に示すように、スイッチバー８０は、先端９８および後端１００を有する剛性本 体部材９６からなっている。先端９８は、ダイ中央部５４の先端７８とともに第 １の液体通路７６を規定する、平らで角度を付けられた面からなっている。また 、剛性本体部材９６は上流側面１０２および下流側面１０４を規定しており、そ の両方が互いに対して平行であると同時にピストン８８に対しても平行である。 この構造により、スイッチバー８０は、アクチュエータ８６の作動に応答してダ イ上部５６中を摺動可能に移動する。 スイッチバー８０の、ダイ５０の他の要素に対する関係を図７にさらに示す。 スイッチバー８４の、ダイ中の他の対応要素に対する関係も同じであることが理 解される。図７に示すように、スイッチバー８０は、第１の液体通路７６を開閉 するように側面１０２および１０４に平行な方向で摺動可能に移動するように設 けられている。また、液体通路７６の下流端１０６は、プレランド６０の上流端 １０８で終わっている。また、第１のマニホールド７２および第１の液体通路７ ６は、第１のマニホールドプレランド１０７によって互いに接続されており、第 １のマニホールド７２は第１の液体通路７６に近接している(closely adjacent) 。近接しているとは、妥当な機械加工許容範囲において、第１のマニホールド７ ２ が液体通路７６になるべく近く位置している（すなわち第１のマニホールドプレ ランド１０７がなるべく短い）ことを意味している。すなわち、仕様外の機械加 工によってマニホールドの前端に過度な摩耗が起こるほどには、マニホールド７ ２は液体通路７６に対して近くはされない。なぜなら、摩耗に起因するダイ５０ の故障につながり得るからである。しかしこの制約内において、マニホールド７ ２は液体通路７６になるべく近くされる。また、スイッチバー８０および８４、 特にこれらのスイッチバーの出口側の端部がなるべく正確に機械加工されること が望ましい。なぜなら、このことによりスイッチバー経路７６および８２のプレ ランド６０への流出端部において実質的にデッドスポットが存在しなくなるため である。 本発明のアプリケータダイ５０によって処理中の液体材料の漏れを防ぐため、 シーリングシステム（全体を１１０として示す）を設ける。図５、６および７を 参照のこと。シーリングシステム１１０は、それぞれサイドバー８０の上流側面 １０２中に規定された、第１の主シール１１２および第１の副シール１１４を有 している。主シール１１２および副シール１１４の間に流体シール１１６が位置 している。流体シール１１６は、低圧（例えば５psig）で連続的あるいは間欠的 に供給されかつ図示しない流出ポートにより連続的に排出されて廃棄されるか再 循環される、水などの洗浄流体のソースに接続されている。シーリングシステム １１０はさらに、第２の主シール１１８、第２の副シール１２０および第２の流 体シール１２２を有しており、これらは全てスイッチバー８０の下流側面１０４ 内に規定されている。図６に示すように、主シールおよび副シールの各々は、コ ーティングオリフィス６８に対して実質的に平行にかつコーティングオリフィス ６８と実質的に同じ長さに構成された材料片１２４の形態を取っている。これら のシールの各々は、断面において、好ましくはプラスチックまたはエラストマな どの可撓性材料から形成されたＵ字型部材からなっており、Ｕ字型部材は、長細 バネ部材または初期的には柔軟であるポリマー紐(polymer cord)を担持している ことによってＵ字型部材１２４の脚部１２８および１３０を外側方向に付勢する 。図示の実施態様において、脚部１３０は、スイッチバー８０を摺動可能に受け 取るダイ上部５６の受け面１３３と係合する、歯１３２を有している。シーリン グ システム１１０は、スイッチバー８０および８４とこれらに対応付けられたダイ 本体部分との間で、液体コーティング材料の漏れを実質的に無くす。これは、感 圧性接着剤が用いられた場合に起こり得るような、これらの領域にコーティング された液体の硬化によるダイ５０の強制的なシャットダウンを、効果的に防ぐ。 図５および７に示すように、スイッチバー８０の端面もまたピストン８８に対 して平行に構成され、かつ図示の実施態様においては、スイッチバーの側面１０ ２および１０４に対して垂直に構成される。ダイ上部５６はまた、これらのスイ ッチバーの端面を摺動可能に受け取る係合面を規定し、これらの係合面もまたピ ストン８８に対して平行に構成されている。スイッチバー８０の端面とダイ本体 上部５６との間の液体コーティング材料漏れを防ぐためにも、上述したものと同 じシーリングシステムを用いることができる。しかし、発明の好適な実施態様に い金属などの適切な材料からこれらの係合面を形成することにより、これらの面 を効果的に密封することができる。 上記の構造により、本発明のアプリケータダイは、一方の液体コーティング材 料から他方への非常に素早い切り替えを達成することができる。これは、スイッ チバー８０および８４が開位置および閉位置の間の非常に短い距離を鋭い動作で 移動することに一部起因するものである。 しかし、これはまた、液体通路７６および８２、ならびにマニホールド７２お よび７４が、コーティングオフィリス６８と実質的に平行かつ実質的に同様の幅 で配置されているためでもある。図３、４、５および６に示すように、液体通路 ７６および８２は、要するに、プレランド６０と、マニホールド７２および７４ との間にそれぞれ「スイッチプレランド」を形成している。さらに、マニホール ド７２および７４は、各マニホールドプレランド（図７は、その１つを参照符号 １０７で示している）によって液体通路７６および８２と連通している。周知の ように、関連するコーティングオリフィスと実質的に平行かつ実質的に同様の幅 で配置されているプレランドおよびマニホールドは、コーティング材料がコーテ ィングされるウェブの幅全体にわたって均一に計量および分配されることを容易 にする。従って、本発明のダイの液体通路７６および８２をさらなる「プレラン ド」として形成すると、関連するスイッチバーを開口したときに、コーティング 材料が即座に均一に流れるように促進される。これにより、新しいコーティング 材料の流れが安定した状態の動作に到達するのに必要な時間が実質的に減少し、 無駄な製造がさらに減少される。 本発明のアプリケータダイが、異なるコーティング組成物間での迅速な移行を 可能にするさらに他の理由は、マニホールド７２および７４、液体通路７６およ び８２、ならびにプレランド６０の間が近接して配置されていることである。こ の近接した配置のために、未使用のコーティング材料が捕捉されるかまたは後に 残され得る無用な空間が実質的になくなり得る。従って、捕捉され、凝固したコ ーティング材料をダイから除去するのに必要な休止時間は実質的に排除される。 本発明のアプリケータダイの他の重要な特徴は、比較的保守不要であることで ある。これは、主に、上記の多数の異なる設計特徴を採用することによって漏れ を排除したことによる。例えば、マニホールドおよびプレランドを液体通路７６ および８２に近接して配置することによって、液体コーティング材料が捕捉され る無用な空間が減少する。さらに、シーリングシステム１１０および上記の端面 シーリングシステムは、液体コーティング材料が、スイッチバーの側面および端 面と、スイッチバーが収容されている関連のダイ本体セクションの対になった表 面との間に捕捉されるのを実質的に防止する。これらの特徴は共に、アプリケー タダイ５０が、長い期間実質的に問題のない状態で動作することを可能にし、同 時に、異なるコーティング液体間での非常に迅速な移行を簡単かつ容易に可能に する。 図９は、本発明のアプリケータダイ５０に、マニホールド７２および７４を浄 化するための浄化システムならびにスイッチダイおよび浄化システムの動作を制 御するための自動制御システムが設けられている本発明の好ましい実施態様を示 す。この図に示すように、ダイ５０の第１の入口オリフィス６９は、適切なパイ ピングによって、第１の液体コーティング材料のソース１３２および浄化液体の ソース１３４に接続されている。自動制御器（不図示）に接続されている制御弁 １３６および１３８は、第１の液体コーティング材料および浄化液体が入口オリ フィス６９に流れるのを所望に応じて可能にしたり、防止するために設けられて いる。 図９に示すアプリケータダイ５０におけるマニホールド７２の外端には、適切 なパイピングによって消耗排出口（不図示）に接続されている出口オリフィスが 設けられ、制御弁１４０および１４２は、マニホールド７２内の流体がこれらの 出口から流れるのを所望に応じて可能にしたり、防止するために設けられている 。 図９に示すように、第２の入口オリフィス７０は、第２のコーティング液体お よび浄化液体をマニホールド７４に供給するための同様のアセンブリに接続され ている。 動作中、自動制御システムは、アプリケータダイ５０の第１のアクチュエータ ８６を用いてスイッチバー８０および制御弁１３６を開口させ、第１の液体コー ティング材料が、上記のように、ソース１３２からダイ５０に流れて通過するの を可能にする。第２のコーティング液体への移行が所望されるとき、自動制御シ ステムは、第１のアクチュエータ８６を用いて、スイッチバー８０を移動させ、 第１の液体通路７６を閉じる。同時に、自動制御システムは、第２のアクチュエ ータ９２を用いてスイッチバー８４を移動させ、第２の液体通路８２を開口する 。実質的に同時に、制御弁１３６は、閉じて第１のコーティング液体がダイ５０ に流れるのを停止し、ダイ５０への第２のコーティング液体の流れは、第２のコ ーティング液体のソースに取り付けられた対応する制御弁を開口することによっ て開始される。 実質的に同時に、本発明の装置の浄化システムは、液体コーティング材料をマ ニホールド７２から除去するために作動される。これは、自動制御システム開口 制御弁１３８、１４０および１４２によって成し遂げられる。その結果、ソース １３４からの浄化溶液は、第１の入口オリフィス６９からマニホールド７２に流 れ、つぎにマニホールド７２からその外端に設けられた２つの出口を通して流れ 出る。適切な期間の後、浄化溶液の流れは、自動制御システム閉鎖制御弁１３８ 、１４０および１４２によって停止され、浄化動作が完了する。アプリケータダ イの動作を第１のコーティング液体に切り換えることが所望されるとき、上記の 動作は逆に行われる。即ち、マニホールド７２がコーティングされるウェブに第 １のコーティング液体を供給するための動作モードにある間、マニホールド７４ は 浄化される。 図９に示す浄化システムを備えた本発明のアプリケータダイの特定の利点は、 従来のシステムよりもはるかに高い柔軟性が可能なことである。これは、第１お よび第２のコーティング液体とは異なる第３のコーティング液体が、ダイの非動 作チャネルが浄化された後に、ダイの他のチャネルがまだ動作している間に、こ の非動作チャネルに導入され得るためである。従って、言うまでもなく、本発明 のアプリケータダイは、図９に示すような浄化システムが設けられ、連続したコ ーティング作業を中断せずに、３、４、または実際には無限の数の異なるコーテ ィング材料を処理することができる。 本発明のほんの数個の実施態様しか上述していないが、当然のことながら、多 くの改変が、本発明の精神および範囲から逸脱せずになされ得る。例えば、本発 明のアプリケータダイには、加熱素子および／または熱転送流体を収容し、流す ためのチャネル、ならびにダイ中で処理される液体コーティング材料の温度を制 御するための関連の温度制御システムが設けられ得る。さらに、ダイの制御シス テムは、各移行において、わずかに異なる時間でスイッチバー８０および８２を 移動させるようにセットアップされ得、特定の場合に有益な効果または性能を有 し得る。また、制御システムは、スイッチバーが両方とも同時に開口または閉じ 得るようにセットアップされ得る。これによって、多層の液体コーティングが同 時に適用され得るだけでなく、ダイの浄化および洗浄も容易になる。このような 改変はすべて、本発明の範囲に含まれるものとし、本発明は、以下の請求の範囲 によってのみ限定される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，Ｂ Ｇ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ (72)発明者 ドルシェル，ロバート リンドセイ アメリカ合衆国 ウィスコンシン 54703, オー クレール，マルケッテ ストリート 110

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．移動しているウェブの表面に第１および第２の液体材料を交互に堆積させ て、該ウェブの表面にコーティング層を形成するダイであって、 細長いコーティングオリフィスと、該コーティングオリフィスと連通する第１ および第２の液体通路と、それぞれ該第１および第２の液体通路と連通する第１ および第２の入口オリフィスと、該第１および第２の液体通路を交互に開口およ び閉鎖する閉塞手段とを規定するダイ本体を備え、該閉塞手段が、 （ａ）該第２の液体通路が閉鎖するとき、該第１の入口オリフィスから該コー ティングオリフィスへの閉鎖通路を規定し、これにより、該第１の液体材料は、 該第１の入口オリフィスから該コーティングオリフィスを通って流れ得るが、該 第２の液体通路に入ることは妨げられ、また該第２の液体材料は、該コーティン グオリフィスを通って流れることも該第１の液体通路に入ることも妨げられるよ うに、および （ｂ）該第１の液体通路が閉鎖するとき、該第２の入口オリフィスから該コー ティングオリフィスへの閉鎖通路を規定し、これにより、該第２の液体材料は、 該第２の入口オリフィスから該コーティングオリフィスを通って流れるが、該第 １の液体通路に入ることは妨げられ、また該第１の液体材料は、該コーティング オリフィスを通って流れることも該第２の液体通路に入ることも妨げられるよう にされ、 これにより、該コーティングオリフィスへの液体の供給が、該第１の液体材料 から該第２の液体材料に、および該第２の液体材料から該第１の液体材料に急速 におよび積極的に切り替えられ、該第１の液体材料および該第２の液体材料が互 いに漏れることが防止される、ダイ。 ２．前記コーティングオリフィスが細長いスロットを含み、前記閉塞手段が、 前記第１の液体通路を閉鎖する第１の閉塞部材と、該第２の液体通路を閉鎖する 第２の閉塞部材とを備え、該第１および第２の液体通路のそれぞれが細長いスロ ットを備え、該スロットのそれぞれが２つの一致する表面によって規定され、該 表面の一方が前記ダイ本体によって規定され、該一致する表面の他方が該各閉塞 部材によって規定され、該一致する表面は、該各閉塞部材がその閉鎖位置にある とき互いに噛み合って整合するようにされ、これにより該各閉塞部材がその開口 位置からその閉鎖位置に移動するとき、実質的にすべての液体が該各液体通路か ら排出される、請求項１に記載のダイ。 ３．前記第１および第２の入口オリフィスがそれぞれ第１および第２のマニホ ールドと連通し、該第１および第２のマニホールドがそれぞれ前記第１および第 ２の液体通路と連通する、請求項１に記載のダイ。 ４．前記コーティングオリフィスが細長いスロットを含み、該コーティングオ リフィス、前記各マニホールド、および前記各液体通路が、前記ウェブの進行方 向を横断する長さ方向に延び、これらの方向すべてが違いに実質的に平行であり 、そして該マニホールドのそれぞれおよび該液体オリフィスのそれぞれが該長さ 方向において該コーティングオリフィスと実質的に同じ幅である、請求項３に記 載のダイ。 ５．前記ダイ本体が上部、下部、および中央部よりなり、前記第１の液体通路 が前記第１の閉塞部材と該中央部との間を通り、前記第２の液体通路が該下部と 該中央部との間を通る、請求項１に記載のダイ。 ６．前記各マニホールドがそれぞれの液体通路に密に隣接している、請求項３ に記載のダイ。 ７．前記コーティングオリフィスと前記第１および第２の液体通路との間を連 通するランドをさらに規定する、請求項３に記載のダイ。 ８．前記閉塞部材を開口位置と閉鎖位置との間で自動的にかちっと閉めるアク チュエータをさらに備える、請求項２に記載のダイ。 ９．前記アクチュエータが、前記閉塞手段に作動可能に接続されたピストンロ ッドと、前記閉塞部材を開口位置と閉鎖位置との間でかちっと閉めるために該ピ ストンロッドに加える力を発生させる力発生器とを含む、請求項８に記載のダイ 。 １０．前記アクチュエータによって前記閉塞手段を始動させる、制御システム をさらに含む、請求項９に記載のダイ。 １１．前記第１の液体通路が閉鎖するとき前記第１のマニホールドを洗浄し、 前記第２の液体通路が閉鎖するとき前記第２のマニホールドを洗浄する洗浄シス テムをさらに含む、請求項１０に記載のダイ。 １２．前記洗浄システムが、洗浄液を前記第１および第２のマニホールドに充 填する充填手段をさらに含む、請求項１１に記載のダイ。 １３．前記制御手段が、液体材料および洗浄液の前記マニホールドのそれぞれ への流れを制御するようにされる、請求項１２に記載のダイ。 １４．前記制御手段が、前記各マニホールドに接続する前記各液体通路が閉鎖 されると、液体材料の該各マニホールドへの流れを停止させ、洗浄液の該各マニ ホールドへの流れを開始させるようにされる、請求項１３に記載のダイ。 １５．前記閉塞部材のそれぞれが前記ダイ本体内で摺動により移動可能であり 、該閉塞部材のそれぞれが、前記第１および第２の液体材料が前記ダイから漏れ るのを防ぐために、その少なくとも１つの摺動可能な表面上に密閉手段を含む、 請求項２に記載のダイ。 １６．前記コーティングオリフィスが細長いスロットを含み、前記閉塞部材が スイッチバーを含み、該コーティングオリフィスおよび該各スイッチバーが、前 記ウェブの進行方向を横断する長さ方向に延び、これらの方向すべてが互いに実 質的に平行であり、そして該スイッチバーの幅が、該コーティングオリフィスの 幅と実質的に同じである、請求項１５に記載のダイ。 １７．前記密閉手段が前記スイッチバーの長さを横断する、請求項１６に記載 のダイ。 １８．前記密閉手段が、圧縮可能材料の少なくとも１つのスリップよりなる主 要なシールを含む、請求項１５に記載のダイ。 １９．前記第１の液体通路が閉鎖するとき前記第１のマニホールドを洗浄し、 前記第２の液体通路が閉鎖するとき前記第２のマニホールドを洗浄する洗浄シス テムをさらに含む、請求項３に記載のダイ。 ２０．前記洗浄システムが、洗浄液を前記第１および第２のマニホールドに充 填する充填手段をさらに含む、請求項１９に記載のダイ。 ２１．前記洗浄システムが、流体材料および洗浄液の前記マニホールドのそれ ぞれへの流れを制御する制御手段を含む、請求項２０に記載のダイ。 ２２．前記マニホールドに接続する前記各液体通路が閉鎖されるとき、液体材 料の該各マニホールドへの流れを停止させ、洗浄液の該各マニホールドへの流れ を開始させるようにされる、請求項２１に記載のダイ。 ２３．前記洗浄システムが、前記マニホールドのそれぞれと連通する入口およ び出口洗浄オリフィスを含み、該各マニホールドと連通する該入口および出口洗 浄オリフィスにより、該入口洗浄オリフィスに洗浄液を充填し、該洗浄液を該出 口洗浄オリフィスを介して排出することによって、該マニホールドが洗浄され得 る、請求項２２に記載のダイ。 ２４．前記ダイ本体が、前記マニホールドのそれぞれと連通する２つの出口洗 浄オリフィスと１つの入口洗浄オリフィスとを規定し、該各マニホールドと連通 する該入口オリフィスは、該各マニホールドと連通する該出口オリフィス間に位 置する、請求項２３に記載のダイ。 ２５．前記マニホールドのそれぞれが、前記細長いコーティングオリフィスに 実質的に平行であり、該各マニホールドの長さは、該細長いコーティングオリフ ィスと実質的に同じかまたはこれより長い、請求項２４に記載のダイ。