JP5972932B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、塗布液をウエブの上面に塗布する場合において、特許文献2及び3に開示されているような塗布液の液溜まりを形成させた場合、塗布面の均一性が十分ではなく、塗布面の表面にムラが生じることが本発明者らの検討により明らかとなった。また、このような塗布ムラは、塗布液の液溜まりが堰板よりも上流側にも不規則に広がることが原因であることが本発明者らの検討により明らかとなった。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[2]堰板のウエブ側の端部の厚みは0.5mm以上である[1]に記載の塗布装置。
[3]堰板は、ウエブ側に突出部を含む[1]又は[2]に記載の塗布装置。
[4]堰板は可動式である[1]〜[3]のいずれかに記載の塗布装置。
[5]連続走行するウエブ上面に塗布液を介して接触して回転するバーと、バーに対してウエブの走行方向の上流側に設けられた堰板との間に塗布液を供給し、ウエブ上に塗布液を塗布する塗布方法において、堰板と堰板に最も近接するバーの端縁部間の距離をAとし、堰板とウエブ間の距離をBとしたときに、Aを0.5〜5mmとし、Bを0.5〜5mmとし、さらにB≦Aとする塗布方法。
[6]ウエブの上面には塗布液の液溜まりが形成され、液溜まりは塗布液と接する堰板側辺よりも上流側に広がらない[5]に記載の塗布方法。
[7]堰板のウエブ側の端部の厚みは0.5mm以上である[5]又は[6]に記載の塗布方法。
[8]堰板は、ウエブ側に突出部を有する[5]〜[7]のいずれかに記載の塗布方法。
[9]塗布液の粘度は0.5〜100mPa・sである[5]〜[8]のいずれかに記載の塗布方法。
[10]ウエブの走行速度は、10〜200m/minである[5]〜[9]のいずれかに記載の塗布方法。
[11]ウエブ上に塗布液を塗布量が2〜50ml/m2となるように塗布する[5]〜[10]のいずれかに記載の塗布方法。
本発明は、連続走行するウエブ上面に塗布液を介して接触して回転するバーと、バーに対してウエブの走行方向の上流側に設けられていて、塗布液をバーとの間を通して、ウエブ方向へ流通させる堰板とを有する塗布装置に関する。本発明の塗布装置では、堰板と堰板に最も近接するバーの端縁部間の距離をAとし、堰板とウエブ間の距離をBとしたときに、Aは0.5〜5mmであり、Bは0.5〜5mmであり、B≦Aである。
なお、ここでは、堰板16のウエブ側の端部とは、堰板の最もウエブ側に存在する下縁端(下辺)のことをいう。図1(a)及び(b)において、ウエブ側の端部は、16cで表される辺であり、ウエブ側端部に連結する上流側の側辺は、16dで表される辺である。
支持部材20と堰板16の間の距離Dは、0.1〜20mmであることが好ましく、0.1〜15mmであることがより好ましく、0.1〜10mmであることがさらに好ましい。支持部材20と堰板16の間の距離Dを上記範囲内とすることにより、ウエブ上に塗布される塗布速度を調節しやすくすることができる。これにより、低粘度の塗布液であっても、均一に塗布することが可能となる。
なお、支持部材20と堰板16の間の距離Dは、支持部材20と堰板16の間の距離の最短距離を指すものであり、塗布液と接する側の支持部材20の側辺と、塗布液と接する側の堰板16の側辺は常に平行である必要はない。
ウエブ12上に吐出された塗布液は、ウエブ12の上面、バー14及び堰板16の角部又はウエブ側の端部で囲まれる空間に液溜まりQを形成する。この液溜まりQは、堰板16のウエブ側の端部の下辺より下に形成される領域であって、バー14とウエブ12の間に存在している塗布液の領域をいう。この液溜まりQの塗布液がウエブ12の表面に付着することによって塗布が行われる。なお、図4(b)及び(c)に示すように、液溜まりQは太い点線で囲まれた領域をいう。
可動手段は、液溜まりが堰板のウエブ側の端部よりも上流側に広がらないように、堰板を上下方向及び左右方向の少なくともいずれかに移動させものであることが好ましい。具体的には、堰板と堰板に最も近接するバーの端縁部間の距離Aと、堰板とウエブ間の距離Bを調節し、塗布液の液溜まりがウエブ側端部に連結する上流側の側辺よりも上流より広がらないように制御し得る可動手段であることが好ましく、ウエブ側端部に連結する下流側の側辺よりも上流より広がらないように制御し得る可動手段であることが好ましい。
バーは、円柱状に形成され、支持部材によって回動自在に支持される。バーは、走行中のウエブの上面に塗布液を介して接触して軸線の周りに回転するようになっている。バーの回転方向は、ウエブの走行方向に対して同方向であっても、反対方向であってもよい。
堰板は、ウエブの上面に設けられた部材であり、ウエブ側の端部がウエブに接さないように固定される。堰板は、板状や直方体状であってもよいし、ウエブ側に突出部を有する構造であってもよい。なお、ここで突出部とは、堰板の本体から突出した部分をいう。
堰板の端部の厚みは所定値以下の厚みであることが好ましいが、堰板全体を薄くすると、堰板自体の剛性が不足する。このため、堰板に突出部を設けることにより、堰板端部の厚みを所定値以下としつつ、堰板全体の剛性を高めることが可能となる。
なお、堰板のウエブ側の端部は、ウエブに対して平行であることが好ましいが、本発明の効果を損なわない程度において、ウエブに対して傾斜を有していてもよい。この場合、ウエブと堰板のウエブ側の端部が形成する角度は±20°以内であることが好ましい。
堰板の材質は、特に制限されるものではないが、例えば、プラスチックや金属から選択することができる。中でも、剛性や精度の観点から、ステンレス製とすることがより好ましく、特に、SUS304またはSUS316を用いることが好ましい。
本発明に使用されるウエブとしては、紙、プラスチックフィルム、レジンコーティッド紙、合成紙等が挙げられる。プラスチックフィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等のビニル重合体、6,6−ナイロン、6−ナイロン等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースダイアセテート等のセルロースアセテート等が挙げられる。また、レジンコーティッド紙に用いられる樹脂としては、ポリエチレンをはじめとするポリオレフィンを代表例として例示できる。
本発明は、連続走行するウエブ上面に塗布液を介して接触して回転するバーと、バーに対してウエブの走行方向の上流側に設けられた堰板との間に塗布液を供給し、ウエブ上に塗布液を塗布する塗布方法に関する。本発明の塗布方法は、上述した塗布装置を用いてウエブ上面に塗布液を塗布する方法である。すなわち、堰板と堰板に最も近接するバーの端縁部間の距離をAとし、堰板とウエブ間の距離をBとしたときに、Aは0.5〜5mmであり、Bは0.5〜5mmであり、B≦Aである。
このような液溜まり形状の制御は、堰板と堰板に最も近接するバーの端縁部間の距離Aと堰板とウエブ間の距離Bを規定の範囲ないとし、B≦Aの関係とすることにより達成される。
本発明に係る塗布装置及び塗布方法の用途は、平版印刷版の製造に限定されず、写真フィルムなどの感光材料の製造、録音テープなどの磁気記録材料の製造、及びカラー鉄板などの塗装金属薄板の製造など、バーを用いて塗布を行う場合に使用できる。したがって、ウエブとしては、従来技術の欄で述べた支持体ウエブのほか、支持体ウエブの目立てした側の面に感光性又は感熱性の製版面を形成した平版印刷原版ウエブ、写真フィルム用基材、印画紙用バライタ紙、録音テープ用基材、ビデオテープ用基材、フロッピー(登録商標)ディスク用基材など、金属、プラスチック、または紙などからなり、連続した帯状で、可撓性を有する基材などが挙げられる。また、塗布液としては、ウエブに塗布し、乾燥させて皮膜を形成するのに使用される溶液が挙げられ、具体的には、感光層形成液及び感熱層形成液のほか、ウエブの表面に中間層を形成して製版層の接着を改善する中間層形成液、平版印刷原版ウエブの製版面を酸化から保護する陽極酸化皮膜を形成するのに使用されるポリビニルアルコール水溶液、写真フィルムにおける感光層を形成するのに使用される写真フィルム用感光剤コロイド液、印画紙の感光層を形成するのに使用される印画紙用感光剤コロイド液、録音テープ、ビデオテープ、フロッピーディスクの磁性層を形成するのに使用される磁性層形成液、および金属の塗装に使用される各種塗料などが挙げられる。
しかし、本発明に係る塗布装置及び塗布方法を用いることにより、上面塗布においても均一な塗布膜を形成することが可能となった。このため、ウエブの両面に塗布面を形成する場合、従来の下面塗布と本発明の塗布装置を用いた上面塗布を同時に行うことができ、塗布スペースを省スペース化することができる。これにより、製膜工程を簡略化することができ、製造コストを抑制することも可能となる。
ウエブは、厚さ188μm、幅600mmのPETフィルムを用いた。塗布液は、ポリエステル樹脂、架橋剤、界面活性剤を水に溶解して調製した。なお、塗布液は、組成物量を調整し、粘度が2mPa・sとなるようにした。塗布液の表面張力は40mN/mであった。
堰板の突出部の厚みを0.3mmとした以外は、実施例1と同様に塗布液を塗布した。
距離Aを1mmとし、距離Bを1mmとした以外は、実施例1と同様にした。
塗布液の組成物の混合比率を変更して、粘度が10mPa・sの塗布液を得た。塗布液の表面張力は40mN/mであった。この塗布液を用い、かつ、距離Aを4mmとし、距離Bを4mmとし、ウエブの走行速度を60m/minとした以外は、実施例1と同様に塗布液を塗布した。
距離Aを4mmとし、距離Bを1.5mmとした以外は、実施例4と同様に塗布液を塗布した。
距離Aを2mmとし、距離Bを1.5mmとし、堰板の突出部の厚みを2mmとした以外は、実施例4と同様に塗布液を塗布した。
距離Aを4mmとし、距離Bを1.5mmとし、ウエブの走行速度を20m/minとし、塗布液の塗布量を3ml/m2とした以外は、実施例1と同様に塗布液を塗布した。
塗布液の塗布量を30ml/m2とした以外は、実施例7と同様に塗布液を塗布した。
ウエブの走行速度を100m/minとした以外は、実施例7と同様に塗布液を塗布した。
塗布液の塗布量を30ml/m2とした以外は、実施例9と同様に塗布液を塗布した。
距離Aを6mmとし、距離Bを1.5mmとし、ウエブの走行速度を60m/minとした以外は、実施例1と同様に塗布液を塗布した。
距離Aを7mmとし、距離Bを6mmとし、ウエブの走行速度を40m/minとした以外は、実施例4と同様に塗布液を塗布した。
距離Aを2mmとし、距離Bを3mmとした以外は、実施例1と同様に塗布液を塗布した。
面状評価は、バー塗布直後において、下流側のウエブの塗布面に発生するスジ状のムラを目視により下記基準に従って評価した。なお、製造品質を満たす合格レベルはB以上である。
A:スジ状のムラはほとんどない
B:弱いスジ状のムラがある
C:強いスジ状のムラがある
12 ウエブ
14 バー
16 堰板
16a 突出部
16b 塗布液と接する堰板側辺(下流側の側辺)
16c ウエブ側の端部
16d 上流側の側辺
17 供給管
18 ポンプ
20 支持部材
P 送液貯留部
Q 液溜まり
Claims (11)
- 連続走行するウエブ上面に塗布液を介して接触して回転するバーと、
前記バーに対して前記ウエブの走行方向の上流側に設けられていて、塗布液を前記バーとの間を通して、前記ウエブ方向へ流通させる堰板とを有し、
前記堰板と前記堰板に最も近接するバーの端縁部間の距離をAとし、前記堰板と前記ウエブ間の距離をBとしたときに、Aは0.5〜5mmであり、Bは0.5〜5mmであり、B≦Aであることを特徴とする塗布装置。 - 前記堰板のウエブ側の端部の厚みは0.5mm以上である請求項1に記載の塗布装置。
- 前記堰板は、前記ウエブ側に突出部を含む請求項1又は2に記載の塗布装置。
- 前記堰板は可動式である請求項1〜3のいずれか1項に記載の塗布装置。
- 連続走行するウエブ上面に塗布液を介して接触して回転するバーと、前記バーに対して前記ウエブの走行方向の上流側に設けられた堰板との間に塗布液を供給し、ウエブ上に塗布液を塗布する塗布方法において、
前記堰板と前記堰板に最も近接するバーの端縁部間の距離をAとし、前記堰板と前記ウエブ間の距離をBとしたときに、Aを0.5〜5mmとし、Bを0.5〜5mmとし、さらにB≦Aとすることを特徴とする塗布方法。 - 前記ウエブの上面には前記塗布液の液溜まりが形成され、前記液溜まりは前記塗布液と接する堰板側辺よりも上流側に広がらない請求項5に記載の塗布方法。
- 前記堰板のウエブ側の端部の厚みは0.5mm以上である請求項5又は6に記載の塗布方法。
- 前記堰板は、前記ウエブ側に突出部を有する請求項5〜7のいずれか1項に記載の塗布方法。
- 前記塗布液の粘度は0.5〜100mPa・sである請求項5〜8のいずれか1項に記載の塗布方法。
- 前記ウエブの走行速度は、10〜200m/minである請求項5〜9のいずれか1項に記載の塗布方法。
- 前記ウエブ上に塗布液を塗布量が2〜50ml/m2となるように塗布する請求項5〜10のいずれか1項に記載の塗布方法。
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