JP2002001199A - 塗工装置および塗工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェブ上に均一に塗工液を塗布することがで
きる塗工装置を提供する。 【解決手段】 塗工装置１０はウェブＷを支持するバッ
クアップロール１１と、バックアップロール１１上を走
行するウェブＷに対して塗工液を塗布するダイヘッド１
２と、ダイヘッド近傍に設けられたヒータ装置１４とを
備えている。ヒータ装置１４は、ウェブＷの幅方向に沿
って設けられた複数のヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…か
らなっている。バックアップロール１１はヒータ装置１
４により１２０℃〜１５０℃まで加熱されて膨張し、ウ
ェブＷとダイヘッド１２との間の間隙ｇが一定の値に調
整される。このため、１２０℃に加熱された塗工液から
ウェブＷに加わる熱によってバックアップロール１１の
膨張が影響を受けることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はウェブに対して塗工
液を塗布する塗工装置および塗工方法に係り、とりわけ
ウェブに対して塗工液を均一の膜厚で塗布することがで
きる塗工装置および塗工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりウェブに対して塗工液を塗布す
る塗工装置として、図５（ａ）（ｂ）に示すものが知ら
れている。

【０００３】図５（ａ）（ｂ）に示すように、塗工装置
１０は走行するウェブＷを支持するバックアップロール
１１と、バックアップロール１１上を走行するウェブＷ
に対して塗工液を塗布するダイヘッド１２とを備えてい
る。

【０００４】図５（ａ）（ｂ）において、ウェブＷはバ
ックアップロール１１に当接してこのバックアップロー
ル１１により支持され、ダイヘッド１２はバックアップ
ロール１１により支持されたウェブＷに対して塗工液を
塗布するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、ウェブ
Ｗはバックアップロール１１に当接して支持されている
が、バックアップロール１１の加工精度、例えば真円度
または真直度が悪化したり、あるいはバックアップロー
ル１１の組立精度が悪化すると、ウェブＷとダイヘッド
１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇがウェブＷの幅方向
に沿って変化する。例えばバックアップロール１１の半
径が中央部１１ａと端部１１ｂとの間で１０μｍ異なる
と、ダイヘッド１２の先端部１２ａとウェブＷとの間の
隙間ｇに差が生じ、バックアップロール１１の中央部１
１ａと端部１１ｂにおける間隙差Δｇも１０μｍとな
る。

【０００６】このようにウェブＷとダイヘッド１２の先
端部１２ａとの間の間隙ｇが変化してバックアップロー
ル１１の中央部１１ａと端部１１ｂとの間に間隙差Δｇ
が生じると、ウェブＷの幅方向に沿って塗工液の膜厚が
不均一となり、塗工液をウェブＷ上に精度良く塗布する
ことができない（図５（ｂ））。

【０００７】また、塗工液は一般に高温であり、塗工液
によって加熱されたウェブＷからの伝熱作用により、バ
ックアップロール１１が熱膨張するとともに、このバッ
クアップロール１１の熱膨張がウェブＷの幅方向に不均
一に発生し、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａ
との間隙ｇがウェブＷの幅方向に沿って変化することも
ある。

【０００８】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、ウェブの幅方向について均一な膜厚で塗工
液を塗布することができる塗工装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、走行するウェ
ブを支持する中空状バックアップロールと、バックアッ
プロール上のウェブに対して所定の間隙を形成して塗工
液を塗布するダイヘッドと、バックアップロール内に設
けられたヒータ装置とを備えたことを特徴とする塗工装
置である。

【００１０】本発明は、ヒータ装置によりバックアップ
ロールを所望温度に加熱する工程と、バックアップロー
ルの加熱温度以下の温度に加熱した塗工液をダイヘッド
によりウェブに対して塗布する工程と、を備えたことを
特徴とする塗工方法である。

【００１１】本発明によれば、バックアップロールによ
り支持されたウェブに対してダイヘッドから高温の塗工
液が塗布される。この場合、予めバックアップロール内
に設けられたヒータ装置によりバックアップロールを塗
工液の温度より高温にて加熱して熱膨張させる。このこ
とにより、塗布液によって加熱されたウェブからバック
アップロールへの伝熱作用は弱まり、バックアップロー
ルの熱膨張に影響を与えることはない。このためウェブ
とダイヘッドとの間の間隙を所望の値に定めて、ウェブ
上に塗布された塗工液の膜厚を均一にすることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００１３】図１乃至図４は、本発明の一実施の形態を
示す図である。

【００１４】図１および図２に示すように、塗工装置１
０は走行するウェブＷを支持する中空状バックアップロ
ール１１と、バックアップロール１１上を走行するウェ
ブＷに対して所定間隙を形成するとともに塗工液を塗布
するダイヘッド１２と、中空状バックアップロール１１
内に設けられたヒータ装置１４とを備え、塗工液はダイ
ヘッド１２の先端部１２ａからウェブＷ上に塗布される
ようになっている。

【００１５】また、ヒータ装置１４はウェブＷの幅方向
に沿って配置された複数のヒータ要素１４ａ，１４ｂ，
…からなり、各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…は各々独
立してその加熱量を調整することができるようになって
いる。

【００１６】また、バックアップロール１１のウェブＷ
の走行方向下流側には、塗工液の膜厚を検出する膜厚計
１３が設けられている。この膜厚計１３はウェブＷの幅
方向に走行して、幅方向の複数の測定点で塗工液の膜厚
を測定するようになっている（図５）。この場合、膜厚
計１３の測定点は、ウェブＷの幅方向に関しヒータ装置
１４の各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…に対応している
ことが好ましい。

【００１７】ところで、膜厚計１３には、制御装置２０
が接続され、膜厚計１３からのウェブＷの幅方向の膜厚
測定値に基づいて、制御装置２０によりヒータ装置１４
の各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…の加熱量を調整する
ようになっている。

【００１８】次に図２により、バックアップロール１１
について詳述する。バックアップロール１１は発熱体と
して機能する強磁性体からなる固定側の内筒２１と、冷
却体として機能する強磁性体からなる回転側の外筒２４
とを有し、内筒２１と外筒２４との間には液相２３ａと
気相２３ｂとからなる熱媒２３が充てんされている。ま
た内筒２１内には鉄芯２３ａとコイル２３ｂとが配置さ
れ、これら鉄芯２３ａとコイル２３ｂとによりヒータ装
置１４の各ヒータ要素１４ａ、１４ｂとなる誘導コイル
を構成している。

【００１９】図２において、鉄芯２３ａとコイル２３ｂ
とからなるヒータ要素１４ａ、１４ｂより内筒２１が加
熱され、さらに内筒２１により熱媒２３を介して外筒２
４が加熱される。

【００２０】次にこのような構成からなる塗工装置を用
いた塗工方法について説明する。まず、バックアップロ
ール１１上をウェブＷが走行する。次にダイヘッド１２
の先端部１２ａから塗工液が吐出して、ウェブＷ上に約
１２０℃に加熱された塗工液が塗布される。本発明にお
いて、ウェブＷとしてはフィルム，紙，金属が考えられ
る。塗工液としては特に限定はしないが、ホットメルト
樹脂，ＥＢＵＶ樹脂などノンソルベントで加熱を行う液
を使用する。

【００２１】この間、バックアップロール１１側では予
め鉄芯２３ａとコイル２３ｂとからなるヒータ要素１４
ａ、１４ｂにより、内筒２１および熱媒２３を介して外
筒２４が塗工液の加熱温度より高温、例えば１２０℃〜
１５０℃まで加熱される。このようにバックアップロー
ル１１の外筒２４が加熱されると、外筒２４は熱膨張
し、これによりウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２
ａとの間の間隙は、予め定められた値に設定される。こ
の場合、外筒２４は、塗工液の温度（１２０℃）より高
温（１２０℃〜１５０℃）で加熱される、すなわち塗工
液の温度は外筒２４の温度より低温となるため、塗工液
により加熱されたウェブＷからバックアップロール１１
の外筒２４側への伝熱作用は弱まる。従って、ウェブＷ
側からの伝熱作用に影響を受けることなく、外筒２４を
熱膨張させることができる。このため、ウェブＷとダイ
ヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇを一定の値に
定め、これによりウェブＷに塗布される塗工液の膜厚を
一定に保つことができる。例えば、図４に示すようにダ
イヘッド１２とバックアップロール１１との間の間隙ｇ
を１４０μｍ〜１６０μｍに保った場合、ウェブＷに塗
布される塗工液の膜厚変動を小さく抑えることができ
る。

【００２２】この間膜厚計１３がウェブＷの幅方向に走
行して、複数の測定点において、塗工液の膜厚が測定さ
れる。この場合、膜厚計１３による測定点は、ウェブＷ
の幅方向に関して各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…の配
置位置に対応している。

【００２３】膜厚計１３からの膜厚測定値は、その後制
御装置２０に送られ、この制御装置２０によりヒータ装
置１４の各ヒータ要素１４ａ，１４ｂ，…が調整され
る。

【００２４】次に制御装置２０による各ヒータ要素１４
ａ，１４ｂ，…の調整方法について述べる。

【００２５】例えばバックアップロール１１の表面の加
工精度が良好でなく、バックアップロール１１の中央部
１１ａと端部１１ｂとの間でバックアップロール１１の
半径に差が生じると（中央部１１ａ側の半径が大きくな
ると）、ウェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの
間の間隙ｇがウェブＷの幅方向に沿って変化する。

【００２６】バックアップロール１１の中央部１１ａと
端部１１ｂにおける、ウェブＷとダイヘッド１２の先端
部１２ａとの間の間隙ｇの差（間隙差）Δｇが大きくな
ると、中央部１１ａと端部１１ｂにおける塗工液の膜厚
の差も大きくなる（図２）。

【００２７】例えば、バックアップロール１１の端部１
１ｂ側の測定点における膜厚が大きい場合は、ウェブＷ
とダイヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙ｇが広い
と判断して、この測定点に対応するヒータ要素の加熱量
を大きくする。このことによりバックアップロール１１
の端部１１ｂ側を熱膨張させてバックアップロール１１
の端部１１ｂ側の半径を増加させる。このことによりウ
ェブＷとダイヘッド１２の先端部１２ａとの間隙を狭く
することができる。

【００２８】一方、ある測定点、例えば中央部１１ａ側
の測定点における膜厚が小さい場合は、ウェブＷとダイ
ヘッド１２の先端部１２ａとの間の間隙が狭いと判断し
て、この測定点に対応するヒータ要素の加熱量を小さく
してバックアップロール１１の中央部１１ａ側の熱膨張
を回避する。このことにより、ウェブＷとダイヘッド１
２の先端部１２ａとの間の間隙を調整することができ
る。

【００２９】以上のように本実施の形態によれば、ダイ
ヘッド１２の先端部１２ａから吐出されウェブＷ上に塗
布された塗工液の膜厚をウェブＷの幅方向に沿って均一
に保つことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ウェブと
ダイヘッドとの間の間隙を調整して、ウェブ上に塗布さ
れた塗工液の膜厚を均一に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による塗工装置の一実施の形態を示す斜
視図。

【図２】バックアップロールを示す断面図。

【図３】バックアップロールの中央部と端部における間
隙差と膜厚差との関係を示す図。

【図４】ダイヘッドとバックアップロールの間隙と膜厚
変動との関係を示す図。

【図５】従来の塗工装置を示す側面図。

【符号の説明】

１０ 塗工装置 １１ バックアップロール １２ ダイヘッド １３ 膜厚計 １４ ヒータ装置 １４ａ，１４ｂ，… ヒータ要素 ２０ 制御装置 ２１ 内筒 ２２ａ 鉄芯 ２２ｂ コイル ２３ 熱媒 ２４ 外筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白 金 弘 之 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AC29 AC92 AC96 CA47 DA04 DB18 DB31 EA05 4F040 AA22 AC01 BA01 CB16 DA05 DA16 4F041 AA12 AB01 BA05 4F042 AA22 BA19 BA25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行するウェブを支持する中空状バックア
   ップロールと、 バックアップロール上のウェブに対して所定の間隙を形
   成して塗工液を塗布するダイヘッドと、 バックアップロール内に設けられたヒータ装置とを備え
   たことを特徴とする塗工装置。
2. 【請求項２】ヒータ装置はウェブの幅方向に沿って配置
   された複数のヒータ要素を有することを特徴とする請求
   項１記載の塗工装置。
3. 【請求項３】バックアップ体のウェブの走行方向下流側
   に、ウェブ上に塗布された塗工液の膜厚をウェブの幅方
   向に沿って測定する膜厚計を設け、 膜厚計からの信号に基づいて各ヒータ要素を制御装置に
   より調整することを特徴とする請求項２記載の塗工装
   置。
4. 【請求項４】請求項１記載の塗工装置による塗工方法に
   おいて、 ヒータ装置によりバックアップロールを所望温度に加熱
   する工程と、 バックアップロールの加熱温度以下の温度に加熱した塗
   工液をダイヘッドによりウェブに対して塗布する工程
   と、 を備えたことを特徴とする塗工方法。