JP2003225604A

JP2003225604A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2003225604A
Application number: JP2002030368A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Matsunaga; 宜之松永; Satoshi Kuboyama; 聡久保山
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2003-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】支持体の安定走行と、安定したテンションコン
トロールを実現し、均一かつ高速な塗布が可能な塗布装
置を提供することを目的とする。【解決手段】エクストルージョン型コーターヘッドと、
該コーターヘッドの上流側及び下流側にウェブ状の支持
体を浮上させ案内する一対の気体噴出手段を備え、該コ
ーターヘッドと一対の気体噴出手段間に走行する支持体
に塗布することを特徴とする塗布装置を提供する。ま
た、前記気体噴出手段は、気体圧力を検知するための気
体圧力検知手段と、該圧力検知手段によって測定された
圧力信号を入力として、気体圧力を制御する気体圧力制
御手段を備える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】本発明は、連続して走行する
支持体上に、均一な厚さをもって薄膜塗布するエクスト
ルージョン型コーターヘッドを用いた塗布装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】連続して搬送される可撓性の支持体表面
に均一な塗布膜を形成する方法は、これまでに種々検討
され、行われているが、その各種塗布方法の中でエクス
トルージョン型コーターによる塗布方法は、高速、薄
膜、多層同時塗布が可能であり、その特徴により写真感
光材料や磁気記録材料等の塗布装置として広く用いられ
ている。

【０００３】エクストルージョン型コーターを用いた代
表的な塗布方式の例として、図２に示すようなコーター
ヘッドの上流側及び下流側に一定の間隔をおいて配置さ
れた一対のガイドロール（１１０、１２０）に連続して
走行する支持体２１を案内して、このガイドロールの間
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
液を押し出すことにより均一かつ平滑に、かつ薄く塗布
する方式が知られている。この方式の場合、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付けるよ
うに向ける事によって、コーターヘッドのスロットから
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付けられ撓む
事によって生じる反力とのバランスによりコーターヘッ
ドの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ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記塗
布方式による塗布においては、コーターヘッドの上流側
及び下流側に設けられたガイドロールの回転速度変動や
振動によって、コーターヘッド先端の塗布部分での支持
体の反発力に微少な変化が生じ、コーターヘッドの先端
のリップ部分と支持体表面との間隔が変動してしまい、
塗布長手方向に横段状の膜厚ムラが発生してしまうこと
があった。或いは、乾燥炉の風やその他モーター振動や
ロールのベアリング振動等によって、塗布される支持体
に走行速度変動や振動が起こり、前述の横段状の塗布ム
ラが発生してしまうことがあった。

【０００５】また、ガイドロールの偏心などによっても
塗布ムラが発生するため、高い加工精度が要求されてい
た。

【０００６】また、テンションコントロールの為に、ロ
ードセルを使ったテンション検知装置により検出したテ
ンション信号を元に、支持体のインフィード側とアウト
フィード側のトルクバランスを調整する方法が行われて
いるが、この方法によると支持体の走行速度変動が起こ
りやすく、前述の横段状の塗布ムラが発生しやすかっ
た。

【０００７】本発明は、上記課題を解決し、支持体の安
定走行と、安定したテンションコントロールを実現し、
均一かつ高速な塗布が可能な塗布装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明第１の発明は、エ
クストルージョン型コーターヘッドと、該コーターヘッ
ドの上流側及び下流側にウェブ状の支持体を浮上させ案
内する一対の気体噴出手段を備え、該コーターヘッドと
一対の気体噴出手段間に走行する支持体に塗布すること
を特徴とする塗布装置である。

【０００９】本発明第２の発明は、前記気体噴出手段
は、気体圧力を検知するための気体圧力検知手段と、該
圧力検知手段によって測定された圧力信号を入力とし
て、気体圧力を制御する気体圧力制御手段を備えること
を特徴とする請求項１記載の塗布装置である。

【００１０】本発明第３の発明は、前記気体圧力制御手
段は、圧力変動を打ち消す気体振動を放射する気体振動
放射手段を具備することを特徴とする請求項２記載の塗
布装置である。

【００１１】本発明第４の発明は、前記気体振動放射手
段は、可動膜および振動発生手段からなることを特徴と
する請求項３記載の塗布装置である。

【００１２】本発明の塗布装置によれば、ガイドロール
に当たる部分において浮上させているため、モーターな
どの振動やガイドロールの偏心による影響がコーターヘ
ッド先端に伝わらなく、一度の調整で安定して高速な塗
布が可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細な説明を、図
を用いて行う。図1は本発明の塗布装置の一実施例の構
成を示す側面概略図である。気体噴出手段としての気体
噴出器１１及び１２は、中空のエア噴出しドラムで、支
持体２１の幅方向に同一かそれ以上の長さを有し、エア
噴出し孔４１及び４２が等間隔で多数形成されている。
この気体噴出器１１及び１２には、ブロアー５１及び５
２が連通されており、気体噴出器内の圧力が上がること
によって、エア噴出し孔４１及び４２からエアが吐出さ
れるようになっている。

【００１４】支持体２１は気体噴出器１１、１２からの
吐出エア圧力によって浮上支持され、その間のフローテ
ィング部分にコーターヘッド1が配置されている。支持
体２１は気体噴出器１１側から進入し、コーターヘッド
部分で塗布液２２を塗布され、気体噴出器１２側を経て
退出する。

【００１５】気体噴出器１１及び１２には、圧力検知手
段としての圧力検知装置７１及び７２が備えられ、圧力
信号が制御装置７３に送られる。制御装置７３におい
て、支持体のテンションを一定にする為の信号がブロア
モーターインバーター５３及び５４と電力増幅器７４及
び７５にそれぞれ演算されて送られ、ブロアーモーター
の回転数と、気体噴出器１１及び１２に備えられた圧力
調整の為の可動膜６３、６４を動作させる振動発生装置
６１及び６２によって、支持体のテンションが制御され
る。ここで、振動発生装置は、動電式振動装置でも、圧
電素子を使った振動装置でも良い。

【００１６】コーターヘッド1は、支持体走行方向に対
し上流側のリップ部分２、下流側のリップ部分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５、マニホールド５
からリップ部分に塗布液２２を押し出す通路であるスロ
ット部分３１より形成されている。

【００１７】前記マニホールド５はその断面が円形もし
くは略円形をしており、かつ支持体２１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２１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５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はシール板等により塗
布液がコーターヘッド1の外部へ漏れないようになって
いる。また、マニホールド５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良い。

【００１８】塗布液２２は、コーターヘッド1の外部か
ら供給系を経て、ホースもしくは配管によりマニホール
ド５へ導入される。マニホールド５内部が塗布液で満た
されると、幅方向に均一な圧力分布と流量分布をもっ
て、マニホールド５から連通するスロット３１を通り、
上流側リップ２、下流側リップ３、更に支持体２１によ
って囲まれた液だまり８を形成しつつ支持体２１上に塗
布される。コーターヘッド１は、マニホールドおよびス
ロット部を複数備えるものであっても良く、複数の塗布
液を同時多層塗布することも可能である。

【００１９】塗布膜厚は、吐出される塗布液の流量と支
持体の走行速度によって決定される。また、均一な塗布
のためには、安定した液だまり８を作ることが重要で、
そのためには、塗布液の粘度等の物性、塗布液の吐出圧
力、塗布液の吐出量により、気体噴出器１１、１２によ
って吐出される気体圧力、コーターヘッド１の押し込み
量、支持体にかかるテンションを最適な条件にする必要
がある。

【００２０】塗布対象であるウェブ状の支持体には、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類、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン類、セルローストリアセテート、セルロー
スジアセテート等のセルロース誘導体、ポリカーボネー
トなどのプラスチック；Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ等の金属；パ
ライタ紙、合成紙、等が適する。厚さは、通常２〜３０
０μｍ程度のものである。

【００２１】塗布液の物性においては、液温２０℃での
粘度が２〜１０００ｍＰａ・ｓ、塗布厚さが５〜１００
μｍの範囲で塗布が可能である。この時、粘度が高すぎ
る場合や塗布厚さが薄すぎると、塗布液が基材にのらな
い部分が生じてまだらになってしまういわゆる「ぬけ」
が発生し、粘度が低すぎる場合や塗布厚さが厚すぎる
と、塗布液の重力で下方に垂れてしまういわゆる「た
れ」が発生してしまうが、実際の粘度や塗布厚さの値
は、塗布液の材料や塗布速度によって左右されるため、
それぞれの値を適正に選ぶ必要がある。

【００２２】＜実施例＞以下に実施例をあげて本発明を
更に詳細に説明する。図1の装置を用いて塗布を行っ
た。気体噴出器には、肉厚が１０ｍｍの半楕円形状のも
のを使用し、振動発生装置には動電式振動装置を用い
た。

【００２３】支持体には厚さ５０μｍのポリエステル系
フィルムウェブを用いた。塗布液の組成は次の通りであ
る。塗布厚さ１０〜１５μｍメチルエチルケトン；５０％エポキシ系樹脂；５０％粘度２００ｍＰａ・ｓ塗布速度は５０ｍ／ｍｉｎで塗布を行った。

【００２４】上記条件で連続塗布を行ったところ、横段
状の塗布ムラの発生もなく、均一塗布に成功した。

【００２５】＜比較例＞一対のガイドロールに接触支持
された、従来型のエクストルージョン型コーターを用い
て、上記実施例とほぼ同条件で塗布を行ったところ、モ
ーター或いはローラーのベアリング等の回転ムラ或いは
振動が原因と考えられる横段状の塗布ムラを解消する事
は出来なかった。

【００２６】

【発明の効果】本発明による浮上搬送方式を使った、エ
クストルージョン型の塗布装置により、従来の方法に比
べ、モーター或いはローラーのベアリング等の回転ムラ
或いは振動が原因と考えられる横段状の塗布ムラを解消
する効果を奏した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布装置の一実施例の構成を示す側面
概略図である。

【図２】従来の塗布装置の側面概略図である。

【符号の説明】

１・・・コーターヘッド２・・・上流側リップ部３・・・下流側リップ部５・・・マニホールド８・・・液だまり１１,１２・・・気体噴出器２１・・・支持体２２・・・塗布液３１・・・スロット部４１,４２・・・エア噴出孔５１,５２・・・ブロアー５３,５４・・・ブロアーモーターインバーター６１,６２・・・振動発生装置６３,６４・・・可動膜７１,７２・・・圧力検知器７３・・・制御装置７４,７５・・・電力増幅器１１０，１２０・・・ガイドロール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エクストルージョン型コーターヘッドと、
該コーターヘッドの上流側及び下流側にウェブ状の支持
体を浮上させ案内する一対の気体噴出手段を備え、該コ
ーターヘッドと一対の気体噴出手段間に走行する支持体
に塗布することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】前記気体噴出手段は、気体圧力を検知する
ための気体圧力検知手段と、該圧力検知手段によって測
定された圧力信号を入力として、気体圧力を制御する気
体圧力制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載
の塗布装置。
【請求項３】前記気体圧力制御手段は、圧力変動を打ち
消す気体振動を放射する気体振動放射手段を具備するこ
とを特徴とする請求項２記載の塗布装置。
【請求項４】前記気体振動放射手段は、可動膜および振
動発生手段からなることを特徴とする請求項３記載の塗
布装置。