JPH07256182A - ウェブ用塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホッパからの塗布材の不均一な流量分布を低
減するように調節または制御可能なホッパを提供するこ
と。 【構成】 ウェブに塗布材を供給するための塗布装置が
塗布ホッパを具備する。該塗布ホッパは、内側に設けら
れた第１の内部空間と外側に設けられた第２の内部空間
とを有している。第１の内部空間と第２の内部空間の各
々は、第１と第２の端部を有し連結スロットを介して互
いに連通し、かつ、該塗布ホッパの第１の端部から第２
の端部へ延在している。塗布ホッパは、更に、第２の内
部空間と連通するように設けられた計量スロットを有し
ている。塗布装置は、更に、第１の内部空間の第１の端
部に塗布材を供給する供給手段と、第２の内部空間の第
２の端部への塗布材の流量を調節する調節手段とを具備
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗布用ホッパに関し、特
に、流れの状態または流動特性の幅広い変化に対応して
一様に塗布可能な柔軟性を備えたホッパに関する。更に
詳細には、本発明は新規のホッパまたは既存のホッパの
改造に適用可能である。

【０００２】

【従来の技術】塗布材が中央部から供給される形式のホ
ッパでは、供給口の設けられた中央部と比較して両端部
へは塗布材が充分に流れないために、ホッパの幅方向の
流量分布は、ホッパの両端部では中央部からの流量より
も低下する。塗布材の供給口をホッパの一方の端部に配
設する場合には、ホッパの幅方向の流量分布は供給口か
ら離反するほど流量が低下する。

【０００３】こうした流量分布は、ホッパの内部空間の
形状および出口スロットの形状により発生する。ホッパ
の内部空間の形状には２つの極端な例があり、１つの例
は、図１０、１１に示すような直線状の内部空間を有す
る直線型ホッパであり、他の例は図１２に示すようなハ
ンガー状またはテーパ状に湾曲した内部空間２０を有す
るテーパ型ホッパである。直線型ホッパは、一般的な多
目的ホッパであり、種々の塗布流体を様々な流量で塗布
するために使用される。これに対してテーパ型ホッパは
適用の柔軟性が低く、塗布材の特定の流れの状態または
流動特性に対して最適化されている。テーパ状の内部空
間２０は、また、直線状の内部空間よりも流体の停滞が
少ない。図１０から図１２において、内部空間は連結ス
ロット１３を介して内部空洞１１に連通している。塗布
材は計量スロット８から流出する。

【０００４】上述した流量分布は内部空間での圧力低下
に起因している。テーパ型ホッパでは、流れの状態が設
計条件から逸脱したときに、該流量分布が生じる。更
に、塗布材の流動特性が設計値から逸脱したときにも生
じる。図１０から図１２は、ホッパの端部１２から塗布
材が供給される一端供給型ホッパを示している。然しな
がら、既述した中心供給型ホッパにおいても、ホッパの
内部空間における中心部から両端方向への圧力低下によ
り流量分布が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、こうした従
来技術の問題点を解決することを技術課題としており、
ホッパからの塗布材の流量分布を均一にするように調節
または制御可能なホッパ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】本発明によるウェブに塗
布材を供給するための塗布装置は、塗布ホッパを具備し
ている。該ホッパは内側に設けられた第１の内部空間と
外側に設けられた第２の内部空間とを有し、第１の内部
空間と第２の内部空間の各々が第１と第２の端部を有し
連結スロットを介して互いに連通しており、かつ、該塗
布ホッパの第１の端部から第２の端部へ延在している。
該塗布ホッパは、更に、第２の内部空間と連通するよう
に設けられた計量スロットを有している。本発明による
塗布装置は、更に、第１の内部空間において第１と第２
の端部の間に塗布材を供給する供給手段と、第１の内部
空間の第１の端部から第２の内部空間の第１の端部に塗
布材を供給するための調節可能な第１のバイパス手段
と、第１の内部空間の第２の端部から第２の内部空間の
第２の端部に塗布材を供給するための調節可能な第２の
バイパス手段とを具備している。

【０００７】

【実施例】図１、２は、本発明の２つの実施例を示して
おり、一端供給型ホッパが図示されている。塗布材は管
路３０を介してホッパの第１の端部としての左側端部か
ら内側に設けられた第１の内部空間３１に供給される。
第１の内部空間３１は、連結スロット３６を介して出口
側または外側に設けられた第２の内部空間３２と連通し
ている。図１、２には直線型ホッパを示しているが、テ
ーパ型ホッパその他の形状のホッパでもよい。更に、本
明細書においてホッパおよび内部空間の左側の端部を第
１の端部または左端、右側の端部を第２の端部または右
端と記載するが、これは単に説明するための便宜的な表
現であり、左側の端部を第２の端部、右側の端部を第１
の端部と読み代えてもよい。

【０００８】流量分布を制御するために、図１に示すホ
ッパは、第２の内部空間３２の右端に塗布材を供給する
ために、流量を調節可能な調節手段としての補助供給管
路３３を具備している。供給される塗布材の一部が第２
の内部空間への供給に分岐され、第１の内部空間への供
給が低減される。塗布される材料および流れの状態によ
る流量分布の差異に対して、第２の内部空間へ分岐すべ
き流量が異なる。代替的に、第２の内部空間への塗布材
は独立の供給源から供給してもよい。

【０００９】図２に示すホッパでは、第１の内部空間３
１の右端から第２の空間３２へ塗布材が供給される。第
１の内部空間３１の右端から塗布材たる流体を取り出
し、第２の内部空間へ導入する管路に調節弁３４が配設
されている。調節弁３４と該調節弁が配設された管路と
により調節可能なバイパス手段が構成される。この実施
例では、第１の内部空間への塗布材の流量は変化しな
い。

【００１０】流量分布の程度が変化するので、第２の内
部空間へ供給される塗布材の流量を調節または制御しな
ければならない。図１、２に略示するように、第２の内
部空かへの塗布材の供給量の調節の頻度に依存して、上
記の調節または制御は種々の方法にて実施できる。然し
ながら、ある塗布工程と塗布工程の間に上記調節が実施
される場合には、オリフィスその他の交換可能な構成要
素を使用可能である。該構成要素は、その流路抵抗は固
定されているが、第２の内部空間への流量を変更するた
めに交換可能である。第２の内部空間の圧力は、常に第
１の内部空間の圧力よりも低いので、第２の内部空間に
分配するためにポンプを使用する必要はない。

【００１１】図３、４は、中心供給型ホッパに本発明を
適用した場合の実施例である。既述の実施例と同様にホ
ッパは直線型ホッパには限定されない。図３の実施例で
は、第１の内部空間の中心、つまり第１の内部空間の第
１と第２の端部の間に塗布材を供給するための第１の手
段と、第２の内部空間の第１と第２の端部に塗布材を供
給するための第２と第３の手段が具備されている。図示
するように、第２と第３の手段は既述の実施例と同様に
流量を調節可能に構成されている。図４の実施例では、
第１の内部空間の第１と第２の端部の間に塗布材を供給
する供給手段と、第１の内部空間の第１と第２の端部か
ら第２の内部空間の第１と第２の端部に塗布材を供給す
るための流量を調節可能な第１と第２のバイパス手段が
具備されている。図３、４の実施例では、ホッパの両端
に流量調節手段（調節弁）が配設されているが、一方の
端部に流量調節手段を配設することによっても第２の内
部空間の２つの端部へ等しい流量の塗布材を供給するこ
とが可能である。

【００１２】図５に示す実験装置を使用して、図３、４
に示す装置の試験を行った。弁８１、８２を開き、弁８
３、８４を閉じた場合、この実験装置は図３の装置に対
応しており、以下の説明ではこれを外部制御と記載す
る。弁８３、８４を開き、弁８１、８２を閉じた場合、
この実験装置は図４の装置に対応しており、以下の説明
ではこれを内部制御と記載する。

【００１３】以下、実験結果を説明する。上述のよう
に、実験装置は図３に示す外部制御と図４に示す内部制
御の双方の制御を実験することが可能に構成されてい
る。ホッパには、計量スロット８を横断する圧力を測定
する圧力検知器が設けられている。使用した塗布材は、
１１．５ｃＰの粘度と、１．１６の比重とを有するグリ
セリンであり、流量は０．４７ｃｍ² ／ｓである。圧力
分布を図６に示す。

【００１４】図６は、制御しない中心供給方式の場合
と、内部制御による中心供給方式の場合と、外部制御に
よる中心供給方式の場合と、最良の結果が得られた内部
制御による中心供給方式の場合とが示されている。制御
を行わない場合には、圧力分布から、中心供給方式のホ
ッパではホッパの両側で流量が低下する流量分布が形成
されることが理解される。内部制御または外部制御を行
った場合で極端な例では、ホッパの両端で流量が増加す
る流量分布が形成される。

【００１５】第２の内部空間への流量制御を行わない
で、塗布材の全てを中心部から供給した場合、両端部に
おいて流量が低下する流量分布が第２の内部空間に現れ
る。これは曲線５にて示されている。曲線４は、外部制
御を行った場合において、第２の内部空間の両端部の各
々に全流量の３３％を供給し、残った３４％の流量を第
１の内部空間の中心部に供給した場合の結果を示してい
る。曲線３は、内部制御を行った場合において、第２の
内部空間の両端部の各々に全流量の４０％を供給し、残
った２０％の流量を第１の内部空間の中心部に供給した
場合の結果を示している。

【００１６】最良の均一な流れは、曲線６で示すように
内部制御を行った場合に得られた。これは、圧力検知器
により均一性を観察しながら弁を調節して得られた。こ
れは、両端で流量が低下する初期の流量分布と比較して
５．５％均一性が改善されていることを示しており、こ
の場合の流量分布の不均一性は１．２％である。この実
験結果は、塗布材の条件に従い流量制御または流量調節
することにより、均一な塗布が可能となることを示して
いる。

【００１７】図７から図９は２つの代替実施例を示して
おり、この２つの実施例でも第１の内部空間から第２の
内部空間へのバイパス通路が設けられている。図７、８
に示す実施例では、小型の交換可能で固定式の通路を有
するプレートが使用されている。図７を参照すると、プ
レート１０２がホッパの端部に取り付けられている。プ
レート１０２には通路１０２ａ、１０２ｂが形成されて
いる。通路１０２ａ、１０２ｂの各々は、プレート１０
２をホッパの端部に取り付けたとき、第１の内部空間３
１と第２の内部空間３２に連通するように配設されてい
る。蓋体１００がプレート１０２の外側表面に取着され
る。蓋体１００は凹部１００ａを有しており（図８参
照）、蓋体１００をプレート１０２の表面に取着する
と、通路１０２ａと凹部１００ａと通路１０２ｂとによ
りバイパス通路が形成される。図７では、プレート１０
２はホッパの一方端部に取り付けられているが、ホッパ
の他端にも取り付けることができることは言うまでもな
い。

【００１８】この実施例は、異なるサイズの通路を有す
る３枚から５枚のプレートを準備して、塗布材が変更さ
れたときにプレートを交換して調節弁の機能を果たすよ
うに応用することができる。どのプレートを使用すべき
かを塗布プロセスの指示書に記載される。複数のスロッ
トを制御するために、複数のプレートを配設して使用し
たり、或いは望ましい場合には、複数の通路を有する１
枚のプレートを使用することができる。

【００１９】図９に示す実施例では、第１と第２の内部
空間の間に設けられたバイパス通路は、連結スロット３
６の端部に形成された欠切部３６ａにより構成されてい
る。交換可能な制御プレート（図示せず）を外部から欠
切部３６ａに挿入することにより、つまり、制御プレー
トの挿入を調節することによりバイパス通路の流路面積
を調節してバイパス流量が制御される。この実施例は、
既存のホッパに適用可能な単純なシステムである。

【００２０】本発明の好ましい実施例を説明したが、本
発明は既述の実施例に限定されることなく、その精神と
範囲とを逸脱することなく改良と変更が可能であること
は当業者の当然とするところである。例えば、本発明は
以下のように実施することができる。

【００２１】ａ．調節可能なバイパス手段が管路と調節
弁とを具備しており、調節弁が管路を流通する流れを遮
断する第１の位置と、管路を流通する流れを許容する第
２の位置とを有する請求項１に記載の塗布装置。 ｂ．第１の内部空間が第１の端部から第２の端部へテー
パ状に形成されている請求項１に記載の塗布装置。 ｃ．調節可能なバイパス手段が、ホッパの第２の端部に
配設された調節可能な制限部材を備えた通路を具備して
いる請求項１に記載の塗布装置。

【００２２】ｄ．第１の内部空間が、第１の端部と第２
の端部の間の一点から第１と第２の端部に向けてテーパ
状に形成されている請求項２に記載の塗布装置。 ｅ．第１の調節可能なバイパス手段が通路、すなわち、
ホッパの第１の端部に配設された調節可能な制限部材を
供え、第１と第２の内部空間に連通する通路を具備する
請求項２に記載の塗布装置。 ｆ．第２の調節可能なバイパス手段が通路、すなわち、
ホッパの第２の端部に配設された調節可能な制限部材を
供え、第１と第２の内部空間に連通する通路を具備する
請求項２に記載の塗布装置。

【００２３】ｇ．調節可能なバイパス手段が管路と調節
弁とを具備しており、調節弁が管路を流通する流れを遮
断する第１の位置と、管路を流通する流れを許容する第
２の位置とを有する請求項３に記載の塗布装置。 ｈ．第１の内部空間が第１の端部から第２の端部へテー
パ状に形成されている請求項３に記載の塗布装置。 ｉ．第１の内部空間が、第１の端部と第２の端部の間の
一点から第１と第２の端部に向けてテーパ状に形成され
ている請求項２に記載の塗布装置。 ｊ．塗布材を供給するための第２と第３の手段が調節可
能に構成されている請求項２に記載の塗布装置。 ｋ．ウェブに塗布材を供給するための塗布方法におい
て、内側に設けられた第１の内部空間と外側に設けられ
た第２の内部空間とを有し、第１の内部空間と第２の内
部空間の各々が第１と第２の端部を有し連結スロットを
介して互いに連通しており、かつ、該塗布ホッパの第１
の端部から第２の端部へ延在しており、該塗布ホッパ
は、更に、第２の内部空間と連通するように設けられた
計量スロットを有して成る塗布ホッパを準備し、第１の
内部空間の第１の端部に塗布材を供給し、第１の内部空
間の第２の端部から第２の内部空間の第２の端部に塗布
材を調節可能に供給することから成る塗布方法。 ｌ．ウェブに塗布材を供給するための塗布方法におい
て、内側に設けられた第１の内部空間と外側に設けられ
た第２の内部空間とを有し、第１の内部空間と第２の内
部空間の各々が第１と第２の端部を有し連結スロットを
介して互いに連通しており、かつ、該塗布ホッパの第１
の端部から第２の端部へ延在しており、該塗布ホッパ
は、更に、第２の内部空間と連通するように設けられた
計量スロットを有して成る塗布ホッパを準備し、第１の
内部空間において第１と第２の端部の間に塗布材を供給
し、第１の内部空間の第１の端部から第２の内部空間の
第１の端部へ調節可能な第１のバイパスを準備し、第１
の内部空間の第２の端部から第２の内部空間の第２の端
部へ調節可能な第２のバイパスを準備することから成る
塗布方法。 ｍ．ウェブに塗布材を供給するための塗布方法におい
て、内側に設けられた第１の内部空間と外側に設けられ
た第２の内部空間とを有し、第１の内部空間と第２の内
部空間の各々が第１と第２の端部を有し連結スロットを
介して互いに連通しており、かつ、該塗布ホッパの第１
の端部から第２の端部へ延在しており、該塗布ホッパ
は、更に、第２の内部空間と連通するように設けられた
計量スロットを有して成る塗布ホッパを準備し、第１の
内部空間の第１の端部に塗布材を供給し、第２の内部空
間の第２の端部への塗布材の流量を調節可能に供給する
ことから成る塗布方法。 ｎ．ウェブに塗布材を供給するための塗布方法におい
て、内側に設けられた第１の内部空間と外側に設けられ
た第２の内部空間とを有し、第１の内部空間と第２の内
部空間の各々が第１と第２の端部を有し連結スロットを
介して互いに連通しており、かつ、該塗布ホッパの第１
の端部から第２の端部へ延在しており、該塗布ホッパ
は、更に、第２の内部空間と連通するように設けられた
計量スロットを有して成る塗布ホッパを準備し、第１の
内部空間において第１と第２の端部の間に塗布材を供給
し、第２の内部空間の第１の端部に塗布材を供給し、第
２の内部空間の第２の端部に塗布材を供給することから
成る塗布方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】第２の内部空間への調節可能なバイパスと２つ
の内部空間とを備えた一端供給型ホッパの略示図であ
る。

【図２】第２の内部空間への調節可能なバイパスと２つ
の内部空間とを備えた一端供給型ホッパの他の実施例の
略示図である。

【図３】第２の内部空間への調節可能なバイパスと２つ
の内部空間とを備えた中心供給型ホッパの略示図であ
る。

【図４】第２の内部空間への調節可能なバイパスと２つ
の内部空間とを備えた中心供給型ホッパの他の実施例の
略示図である。

【図５】実験装置の略示図である。

【図６】本発明の実験結果である。

【図７】第１の内部空間から第２の内部空間への調節可
能なバイパスの略示断面図である。

【図８】蓋体の略示平面図である。

【図９】他の実施例による第１の内部空間から第２の内
部空間へのバイパスの略示斜視図である。

【図１０】従来技術による２つの内部空間とを備えた一
端供給型・直線型ホッパの略示図である。

【図１１】図１０において矢視線２−２に沿う断面図で
ある。

【図１２】従来技術の２つの内部空間とを備えた一端供
給型・テーパ型ホッパの略示図である。

【符号の説明】

８…計量スロット ３１…第１の内部空間 ３２…第２の内部空間 ３３…補助供給管路 ３４…調節弁 ３６…連結スロット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェブに塗布材を供給するための塗布装
   置において、 塗布ホッパ、すなわち、内側に設けられた第１の内部空
   間と外側に設けられた第２の内部空間とを有し、第１の
   内部空間と第２の内部空間の各々が第１と第２の端部を
   有し連結スロットを介して互いに連通しており、かつ、
   該塗布ホッパの第１の端部から第２の端部へ延在してお
   り、該塗布ホッパは、更に、第２の内部空間と連通する
   ように設けられた計量スロットを有して成る塗布ホッパ
   と、 第１の内部空間の第１の端部に塗布材を供給する供給手
   段と、 第１の内部空間の第２の端部から第２の内部空間の第２
   の端部に塗布材を供給するための調節可能なバイパス手
   段とを具備する塗布装置。
2. 【請求項２】 ウェブに塗布材を供給するための塗布装
   置において、 塗布ホッパ、すなわち、内側に設けられた第１の内部空
   間と外側に設けられた第２の内部空間とを有し、第１の
   内部空間と第２の内部空間の各々が第１と第２の端部を
   有し連結スロットを介して互いに連通しており、かつ、
   該塗布ホッパの第１の端部から第２の端部へ延在してお
   り、該塗布ホッパは、更に、第２の内部空間と連通する
   ように設けられた計量スロットを有して成る塗布ホッパ
   と、 第１の内部空間において第１と第２の端部の間に塗布材
   を供給する供給手段と、 第１の内部空間の第１の端部から第２の内部空間の第１
   の端部に塗布材を供給するための調節可能な第１のバイ
   パス手段と、 第１の内部空間の第２の端部から第２の内部空間の第２
   の端部に塗布材を供給するための調節可能な第２のバイ
   パス手段とを具備する塗布装置。
3. 【請求項３】 ウェブに塗布材を供給するための塗布装
   置において、 塗布ホッパ、すなわち、内側に設けられた第１の内部空
   間と外側に設けられた第２の内部空間とを有し、第１の
   内部空間と第２の内部空間の各々が第１と第２の端部を
   有し連結スロットを介して互いに連通しており、かつ、
   該塗布ホッパの第１の端部から第２の端部へ延在してお
   り、該塗布ホッパは、更に、第２の内部空間と連通する
   ように設けられた計量スロットを有して成る塗布ホッパ
   と、 第１の内部空間の第１の端部に塗布材を供給する供給手
   段と、 第２の内部空間の第２の端部への塗布材の流量を調節す
   る調節手段とを具備する塗布装置。
4. 【請求項４】 ウェブに塗布材を供給するための塗布装
   置において、 塗布ホッパ、すなわち、内側に設けられた第１の内部空
   間と外側に設けられた第２の内部空間とを有し、第１の
   内部空間と第２の内部空間の各々が第１と第２の端部を
   有し連結スロットを介して互いに連通しており、かつ、
   該塗布ホッパの第１の端部から第２の端部へ延在してお
   り、該塗布ホッパは、更に、第２の内部空間と連通する
   ように設けられた計量スロットを有して成る塗布ホッパ
   と、 第１の内部空間において第１と第２の端部の間に塗布材
   を供給する第１の手段と、 第２の内部空間の第１の端部に塗布材を供給するための
   調節可能な第２の手段と、 第２の内部空間の第２の端部に塗布材を供給するための
   調節可能な第３の手段とを具備する塗布装置。