JP2002200451A

JP2002200451A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2002200451A
Application number: JP2001255744A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kuboyama; 聡久保山; Nobuyuki Matsunaga; 宜之松永
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2002-07-16

Abstract

(57)【要約】【課題】リップの摩耗による塗布幅変更時の磨耗部分で
の縦スジの発生、削りカス・磨耗粉による塗布膜厚の不
均一、点欠陥等の発生を抑え、厚みが均一で面の平滑性
の良い塗布膜を形成する塗布装置を提供することを目的
とする。【解決手段】上流側リップと下流側リップの間に塗布液
を押し出し可能なスリット部を形成するエクストルージ
ョン型コーターヘッドの上流側及び下流側に支持体を案
内するガイドロールを備え、前記上流側ガイドロールと
下流側ガイドロールの間を走行する支持体に直接塗布液
を塗布する装置において、前記支持体の未塗布部分とコ
ーターヘッドとの間に、塗布膜の膜厚より薄いリップ保
護部材を配置したことを特徴とする塗布装置を提供す
る。また、前記リップ保護部材の巻き出しおよび巻き取
り装置を備えた前記の塗布装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラスチック、
紙、金属箔等の走行する可撓性の支持体に塗布液を塗布
する装置に関するものである。さらには前記支持体に対
して高速かつ薄膜塗布を行う際の塗布装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、軟包材、写真感光材料や磁気
記録媒体、鋼板表面処理等の製造工程において、可撓性
支持体上に塗布液を塗布する工程がある。この塗布液は
感光材料あるいは磁性粒子等の必須成分を樹脂バインダ
ーに混合させ、更に必要に応じて種々の添加剤を添加
し、有機溶剤等により希釈することによって粘度調整を
したものを用いる。

【０００３】このような塗布液を可撓性支持体に塗布す
る方法としては、従来より例えばロールコーター、グラ
ビアコータ、ナイフコーター、エクストルージョン型コ
ーター、あるいは種々のリバースコーター等の多種多様
なコーティング方法が用いられている。この中でもエク
ストルージョン型コーターは塗布の直前まで塗布液が空
気にさらされることがないため塗布液の変化がないこ
と、塗布膜の幅方向の膜厚均一性にすぐれていること、
塗布面の平滑性にすぐれていること等の理由により近年
その利用が増加している。従って従来の塗布分野以外に
も、粘着剤あるいは表面処理材等の分野にもその応用が
試みられている。

【０００４】このエクストルージョン型コーターを用い
た塗布の代表的な方法として、図２に示すような例があ
る。コーターヘッド１の上流側および下流側に一定の間
隔を置いて配置された一対のガイドロール４、５に支持
体６を連続的に案内して、このガイドロール４、５の間
に配置したコーターヘッド１から直接支持体表面へ塗布
液１１を押し出すことにより、均一かつ平滑に、また薄
く塗布する方法が知られている。コーターヘッド１は、
支持体６の走行方向に対して上流側リップ２と下流側リ
ップ３、図示しない供給系よりコーターヘッド１内部に
塗布液が供給されるべく設けられたマニホールド７、マ
ニホールド７からリップ部分に塗布液を押し出す通路で
あるスリット８に区分される。

【０００５】この方法の場合、一対のガイドロールの間
に連続的に走行する支持体に、塗布液を押し出すコータ
ーヘッド先端のリップ部分を押しつけるように向けるこ
とによって、コーターヘッドのスリットから押し出され
る塗布液の押し出し量に対応した塗布圧力と、支持体が
コーターヘッドによって押しつけられ撓むことによって
生じる反力のバランスによりコーターヘッド先端のリッ
プ部分と支持体表面との間隔を変化させることにより塗
布を行うことが可能となる。

【０００６】前記塗布装置においては、様々な幅の支持
体への塗布を可能とするため、コーターヘッドの幅方向
寸法を支持体よりも広くとり、塗布幅の変更はスリット
のコーターヘッド幅方向の幅を変更することで可能とし
ている。また、塗布液の吐出される部分は、支持体の幅
よりも狭く設定されることが多く、支持体には塗布面と
両端の未塗布部分が生じ、この未塗布部分で支持体とコ
ーターヘッド先端のリップが接触してしまう。その結
果、リップは支持体により磨耗され、支持体走行方向に
スジ状の傷が生じ、塗布幅を変更して使用した場合に縦
スジ欠陥が発生する。またリップの磨耗粉及び支持体の
リップにより削り取られた削りカスが発生し、リップへ
の両者の堆積による幅方向の塗布膜厚の不均一、浮遊し
た磨耗粉・削りカスによる塗布面の点欠陥等が発生す
る。

【０００７】前記リップの磨耗に関しては支持体が硬度
の高い金属の場合や前加工としてＴｉＯ₂等の高硬度の
顔料インキによる印刷面を有する場合に発生しやすく、
削りカスは支持体がフィルムの場合や印刷面を有する場
合に発生しやすい。また、支持体に高テンションをかけ
て塗布を行った場合にも発生しやすくなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事情を
考慮してなされたものであり、リップの摩耗による塗布
幅変更時の磨耗部分での縦スジの発生、削りカス・磨耗
粉による塗布膜厚の不均一、点欠陥等の発生を抑え、厚
みが均一で面の平滑性の良い塗布膜を形成する塗布装置
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】本発明において上記課題
を解決するための第１の発明は、上流側リップと下流側
リップの間に塗布液を押し出し可能なスリット部を形成
するエクストルージョン型コーターヘッドの上流側及び
下流側に支持体を案内するガイドロールを備え、前記上
流側ガイドロールと下流側ガイドロールの間を走行する
支持体に直接塗布液を塗布する装置において、前記支持
体の未塗布部分とコーターヘッドとの間に、塗布膜の膜
厚より薄いリップ保護部材を配置したことを特徴とする
塗布装置である。

【００１０】また、本発明における第２の発明は、コー
ターヘッド上流側および下流側に、前記リップ保護部材
の巻き出し装置および巻き取り装置を具備することを特
徴とする請求項１に記載の塗布装置である。

【００１１】また、本発明における第３の発明は、前記
巻き出し装置と巻き取り装置の間に、前記リップ保護部
材をリップ先端に密着固定する固定部材を具備すること
を特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置であ
る。

【００１２】また、本発明における第４の発明は、前記
リップ保護部材を塗布幅方向に自在に移動可能とする駆
動手段を備えたことを特徴とする請求項１から３の何れ
かに記載の塗布装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下実施例に基づき、本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の塗布装置の一実施例を示
すコーターヘッド部の斜視図である。

【００１４】コーターヘッド１は、支持体６の走行方向
に対して上流側リップ２と下流側リップ３、図示しない
供給系よりコーターヘッド１内部に塗布液が供給される
べく設けられたマニホールド７、マニホールド７からリ
ップ部分に塗布液を押し出す通路であるスリット８、塗
布幅を設定するためにスリット８の幅方向両端部に挿入
した規制板９に区分される。

【００１５】前記マニホールド７は、その断面が円形も
しくは楕円形をしており、かつ支持体６の幅方向に同一
か略同一の断面形状で延長され、その幅方向の長さは支
持体６の幅よりも長いか、もしくは同じ長さに設定され
ている。マニホールド７の内径は５〜５０ｍｍ程度で、
塗布液の性質、粘度等によって最良の大きさを設定すれ
ばよく、その開口した両端部及びスリットの両側端部は
図示しないシール板等により塗布液がコーターヘッド１
の外部へ漏れ出ないようになっている。また、マニホー
ルド７への塗布液の供給は、どちらか少なくとも一方の
開口端部から導入してもよく、または少なくとも一つの
開口部を直接コーターヘッド１からマニホールド７へ貫
通した供給口から導入してもよい。

【００１６】また、前記スリット８はマニホールド７か
らの支持体６へ向けて開口している幅０．０５〜０．５
ｍｍのスリット状の塗布液通路であり、マニホールド７
からリップ先端までの距離は５〜１００ｍｍである。こ
のスリット８の幅および距離も塗布液の性質、さらに塗
布速度や塗布膜厚等の操作条件により決定される。

【００１７】また、スリット内塗布液と規制板の境界１
４もしくはその境界より若干コーターヘッド側端面より
の位置から、コーターヘッド側端面１８に向かって少な
くとも支持体未塗布部分１０と略同一の幅か、それ以上
の幅でリップ保護部材１３が配置してある。リップ保護
部材１３の形状はフィルム状のものが好ましいが、例え
ば、糸状物の長手方向を支持体流れ方向に沿わせて、塗
布幅方向に複数配置したものでも良い。厚さについて
は、塗布膜厚よりも薄くする必要がある。それは塗布膜
よりも暑い場合には支持体両端の塗布膜厚が厚くなった
り、安定した塗布が行えないという問題が発生するため
である。従って、前述の糸状物の場合は直径が塗布膜厚
よりも小さければ良いことになる。また、材質は、表面
抵抗が小さい方が良く、シリコン等の易滑性の表面処理
の施されたものが好ましい。このリップ保護部材が、塗
布時には支持体とリップ先端の間に挟まれた形となるの
で、支持体未塗布部分において上流側及び下流側リップ
と支持体が接触することはなくなり、リップの摩耗もし
くは支持体自身や支持体の印刷面等が削られるような問
題が発生しなくなる。

【００１８】また、このリップ保護部材１３をロール状
とし、図３および図４に示すようにコーターヘッド上流
側と下流側に巻き出し装置１５、巻き取り装置１６を設
けることで、リップ保護部材１３を巻き取り装置１６に
より随時巻き上げることができ、塗布中のリップ保護部
材１３の劣化・切断等による塗布不良、塗布操作の停止
等を回避し、効率を下げることなく運転を継続すること
が可能となる。尚、巻き出し装置１５および巻き取り装
置１６はどちらがコーターヘッドの上流側でも構わな
く、モーターなどの駆動手段を接続されていてもよい。

【００１９】また、前記巻き出し装置および巻き取り装
置の間に、前記リップ保護部材１３をリップ先端に密着
して固定するためにストッパー１７もしくは磁石等の手
段を追加付与することも考えられる。

【００２０】また、図示していないが、リップ保護部材
の端部あるいは巻き出し装置と巻き取り装置をモーター
やリニアアクチュエーターなどの駆動手段に接続するこ
とで、塗布幅変更時にも容易にリップ保護部材を塗布幅
方向に移動させることができる。

【００２１】塗布液１１はコーターヘッド１の図示しな
い外部の供給系を経て、ホースもしくは配管によりマニ
ホールド７へ導入される。マニホールド７内部が塗布液
１１で満たされると、幅方向に均一な圧力分布と流量分
布を持って、マニホールド７から連通するスリット８を
通り上流側リップ２および下流側リップ３、さらに支持
体６によって囲まれた液だまり１２を形成する。この液
だまり１２はスリットから押し出される塗布液の吐出圧
力（量）と塗布液の粘度等の物性、支持体６のテンショ
ンの合計のバランスによりその大きさが決定され、上流
側リップ２および下流側リップ３と支持体６の間隔が決
定される。液だまりを形成した塗布液は走行する支持体
表面に塗着し塗布プロセスが終了する。

【００２２】

【実施例】以下本発明の効果を実施例によりさらに詳細
に説明する。＜実施例１＞塗布幅７００ｍｍのエクストルージョン型
コーターヘッドにおいて塗布液の吐出幅が５８０ｍｍと
なるようスリット両側端に規制板を挟み込み、支持体の
未塗布部分に相対する上流及び下流側リップに、リップ
保護部材として厚さ６μｍのシリコン処理の施されたＰ
ＥＴフィルムを配置した本発明の塗布装置によって、厚
さ１２μｍ，幅６００ｍｍの全面に印刷の施されたＰＥ
Ｔ支持体上に、粘度１００ｍＰａ・ｓのウレタン系樹脂
の接着剤を塗布膜圧１０μｍとなるように、塗布速度２
００ｍ／ｍｉｎ，張力１００Ｎ，塗布幅５８０ｍｍで連
続４０００ｍの塗布を行った。

【００２３】塗布後に、支持体未塗布部分に対応する上
流側及び下流側のリップ先端の磨耗度合およびリップに
おける印刷インキの付着度合いの状況を観察した。その
結果、上流側及び下流側リップにすり傷は見られず、イ
ンキ付着も無かった。

【００２４】＜実施例２＞塗布幅１２００ｍｍのエクス
トルージョン型コーターヘッドにおいて塗布液の吐出幅
が７８０ｍｍとなるようスリット両側端の規制板を挟み
込み、支持体の未塗布部分に相対する上流および下流側
リップに、リップ保護部材として厚さ６μｍのシリコン
処理の施されたＰＥＴフィルムをリップ先端に密着して
配置した塗布装置によって、厚さ１２μｍ，幅８００ｍ
ｍの全面に印刷の施されたＰＥＴ支持体上に、粘度２０
０ｍＰａ・ｓのウレタン系樹脂の接着剤を塗布膜厚１０
μｍとなるように塗布速度２５０ｍ／ｍｉｎ，張力１６
０Ｎで連続８０００ｍの塗布を行った。この間、リップ
保護部材を巻き取り装置により５００ｍ毎に更新した。
続いて、塗布液の吐出幅が９８０ｍｍとなるよう規制板
を移動し、さらに前記リップ保護部材を支持体の未塗布
部分に相対する位置へ移動し、厚さ１２μｍ，幅１００
０ｍｍの全面に印刷の施されたＰＥＴ支持体に変更し、
前記接着剤を前記塗布膜厚で、塗布速度２５０ｍ／ｍｉ
ｎ，張力２００Ｎで連続８０００ｍの塗布を行った。こ
の間、前記同様にして５００ｍ毎にリップ保護部材を更
新した。

【００２５】前記塗布終了後、支持体未塗布部分に対応
する上流側及び下流側リップ先端の磨耗度合いを観察し
たところ、上流側リップおよび下流側リップいずれも磨
耗は見られなかった。また、巻き取り後の支持体のロー
ルにおいても不良は全く観察されなかった。

【００２６】＜比較例１＞支持体の未塗布部分のリップ
は、金属面がむきだしの状態で塗布を行った以外は、実
施例１と同一条件で連続塗布を行い、塗布後に、支持体
未塗布部分に対応する上流側及び下流側のリップ先端の
磨耗度合およびリップ先端における印刷インキの付着度
合いの状況を観察した。その結果、上流側リップには表
面に多少すり傷が発生し、下流側リップには細かいすり
傷が多数見られた。さらに、リップへのインキ付着も見
られた。

【００２７】本発明の塗布装置を用いた実施例では、従
来の塗布装置を用いた比較例１にくらべて、未塗布部分
におけるリップの磨耗およびリップでのインキの堆積が
無く安定した塗布状態を維持できることがわかった。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の発明による
塗布装置を用いることにより、可撓性支持体に塗布を行
う場合に支持体両端部の未塗布部分がコーターヘッド先
端のリップと接触することがないため、リップ先端が磨
耗することがなく、同一のコーターヘッドで塗布幅を変
更した場合にも縦スジ等のない平滑な塗布面を得ること
ができる。また、塗布時におけるリップでの支持体自身
や支持体の印刷面等の掻き取りも発生しないため長時間
の塗布を安定して行うことができる。また、本発明の第
２の発明による塗布装置を用いることにより、塗布中に
リップ保護部材を随時更新することができるようになる
ため、さらに長時間の連続塗布が可能になるとともに、
塗布操作の省力化を図ることができる。また、本発明の
第３の発明による塗布装置を用いることにより、リップ
保護部材をリップに密着させることができ、塗布中の同
部材のたるみ等による塗布故障を回避することができ
る。また、本発明の第４の発明による塗布装置を用いる
ことにより、塗布幅変更時のリップ保護部材の移動が容
易になり、生産性の向上を図ることができる。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布装置の一実施例を示すコーターヘ
ッド部の斜視図である。

【図２】従来のエクストルージョン型コーターを用いた
塗布装置の部分断面図である。

【図３】本発明の塗布装置の別の実施例を示すコーター
ヘッド部の断面図である。

【図４】本発明の塗布装置の図３の実施例におけるコー
ターヘッド部の斜視図である。

【符号の説明】

１・・・コーターヘッド２・・・上流側リップ３・・・下流側リップ４・・・上流側ガイドロール５・・・下流側ガイドロール６・・・支持体７・・・マニホールド８・・・スリット９・・・規制板１０・・・支持体未塗布部分１１・・・塗布液１２・・・液だまり１３・・・リップ保護部材１４・・・スリット内塗布液と規制板の境界１５・・・巻き出し装置１６・・・巻き取り装置１７・・・ストッパー１８・・・コーターヘッド側端面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上流側リップと下流側リップの間に塗布液
を押し出し可能なスリット部を形成するエクストルージ
ョン型コーターヘッドの上流側及び下流側に支持体を案
内するガイドロールを備え、前記上流側ガイドロールと
下流側ガイドロールの間を走行する支持体に直接塗布液
を塗布する装置において、前記支持体の未塗布部分とコ
ーターヘッドとの間に、塗布膜の膜厚より薄いリップ保
護部材を配置したことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】コーターヘッド上流側および下流側に、前
記リップ保護部材の巻き出し装置および巻き取り装置を
具備することを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】前記巻き出し装置と巻き取り装置の間に、
前記リップ保護部材をリップ先端に密着固定する固定部
材を具備することを特徴とする請求項１または２に記載
の塗布装置。
【請求項４】前記リップ保護部材を塗布幅方向に自在に
移動可能とする駆動手段を備えたことを特徴とする請求
項１から３の何れかに記載の塗布装置。