JP2003245584A - 塗布方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウェブと他のウェブとが接合された接合部にも
塗布膜を形成する塗布方法において、塗布ムラ等の欠点
を生じずに安定した塗布膜を得る。 【解決手段】 ウェブ１２の接合部８０が塗布ヘッド１
６を通過する直前に塗布液の供給量を増加させるととも
に、接合部８０が塗布ヘッド１６を通過した直後に塗布
液の供給量をもとに戻すことにより塗布膜面を均一化さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗布膜の塗布方法
及び装置に係り、特に、連続走行するウェブ（帯状可撓
性支持体）に各種液状組成物を塗布して長尺で広幅な塗
布膜面を形成する塗布方法及び装置に関する。

【０００２】この技術は、光学補償シート等の光学的機
能性フイルムシート、感光材料用のフイルムの溶剤下塗
り、熱現像感光材料、ナノ粒子等の微細構造粒子を含む
機能性フイルム、写真用フィルム、写真用印画紙、磁気
記録テープ、接着テープ、感圧記録紙、オフセット版
材、電池、等の製造、等に使用される。

【０００３】

【従来の技術】従来より、連続走行するウェブに各種液
状組成物を塗布して長尺で広幅な塗布膜面を形成する塗
布方法及び装置については各種の提案がなされている。
一般的に、塗布工程は、ウェブに塗布液を転移せしめる
部分（以下、「アプリケーション系」という）と、ウェ
ブに転移された塗布液を所望の塗布量に計量する部分
（以下、「計量系」という）とに分けて考えられてい
る。そのため、塗布方法は、アプリケーション系、計量
系の相違により分類されていた( 以上、原崎勇次著、
『コーティング方式』、槇書店、１９７９年、参照) 。

【０００４】アプリケーション系では、ローラ塗布方
法、ディップ塗布方法、ファウンテン塗布方法等が、計
量系では、エアーナイフ塗布方法、ブレード塗布方法、
バー塗布方法等が知られている。また、アプリケーショ
ン系と計量系とを同一の部分で担当するものとして、エ
クストルージョン塗布方法、スライドビード塗布方法、
カーテン塗布方法等が知られている。

【０００５】このうち、スリットより塗布液を吐出さ
せ、バックアップローラに巻回させて走行するウェブに
ビードを介して塗布するビード塗布方法として、エクス
トルージョン塗布方法、及びスライドビード塗布方法が
ある。これらの方法は、塗布ヘッドとウェブとが直接接
触しない精密な塗布方法として使用されており、各種の
出願がなされている。

【０００６】上記先行技術のうち、図３、図４に示され
るエクストルージョン塗布装置１０において、塗布ヘッ
ド１６に対向してバックアップローラ１８が設けられて
おり、バックアップローラ１８に巻回されてウェブ１２
が走行できるようになっている。

【０００７】塗布ヘッド１６は、バックアップローラ１
８に近接して配置されており、図５に示されるように、
その内部にはポケット部１６Ｂが形成されている。ポケ
ット部１６Ｂは図示しない流入管に接続されており、流
入管から塗布液が流し込まれる。ポケット部１６Ｂに流
し込まれた塗布液は、スリット１６Ａを介して押し出さ
れ、塗布ヘッド１６の先端（リップ部）とウェブ１２と
の間に液溜りであるビード２２（塗布液架橋）を形成
し、このビード２２を介して塗布液がウェブ１２に塗布
される。

【０００８】また、塗布液吐出位置に対しウェブ１２の
搬送方向の上流側には減圧室２０が設けられ、吸引配管
２０Ａを介して減圧されることにより、ビードが最適状
態にコントロールされる。

【０００９】このような塗布装置において、ロール状に
巻回されたウェブ（帯状可撓性支持体）１２は、送り出
し装置（図示略）から供給され、バックアップローラ１
８に巻回されて走行させられながら、塗布ヘッド１６に
より塗布液が塗布され、塗布により製造された製品（塗
布後のウェブ１４）を巻き取る巻き取り装置（図示略）
によりロール状に巻き取られる。

【００１０】ところで、ウェブ１２のロールを交換する
たびに塗布装置を立ち上げるのでは、装置の稼働率が低
下するうえ、塗布装置の立ち上げには微妙な操作を要求
されるという問題点がある。したがって、通常はウェブ
１２のロールを交換する際には、ウェブ１２は新たなロ
ールのウェブ１２と自動的に接合されることが多い。こ
の技術については、たとえば、本願出願人により特開平
９−３２３８４８号の先行例が開示されている。

【００１１】この場合、通常は図７に示されるように、
接合部８０において、ウェブ１２と新たなロールのウェ
ブ１２とが接合テープ７４を介して接合される。接合テ
ープ７４としては、基体７４Ａ上に接着層７４Ｂが形成
されたものが使用されている。同図において、（ａ）は
接合部８０の片面に接合テープ７４が貼着されたもので
あり、（ｂ）は接合部８０の両面に接合テープ７４が貼
着されたものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このウ
ェブ１２の接合部８０が塗布ヘッド１６とバックアップ
ローラ１８との間隙を通過するとき、接合部８０の段差
分だけ塗布ヘッド１６の先端（リップ部）とウェブ１２
との間のクリアランスが変化し、液溜りであるビード２
２の形状が図６に示されるように変動する。

【００１３】これにより、塗布液がウェブ１２に塗布さ
れないトラブル、塗布液が厚塗りされるトラブル、塗布
膜にスジを生じるトラブル、等が発生しやすいという問
題がある。特にウェブ１２が高速で搬送される場合に
は、上記欠点は瞬時に発生し、その後も欠点が連続する
ことが多く、この問題は深刻である。

【００１４】これらの問題を防止するために、接合部８
０が塗布ヘッド１６とバックアップローラ１８との間隙
を通過するとき、一時的に塗布ヘッド１６の先端（リッ
プ部）とウェブ１２との間のクリアランスを変化させる
方法が提案されている。しかし、接合部８０の段差は僅
少であり、装置面での高精度の対応は困難なことが多
い。また、高速応答性、等の点でも問題が多い。

【００１５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、塗布ヘッドより塗布液を供給し、該塗布
ヘッドと走行するウェブとの間にビードを形成すること
によりウェブ上に塗布膜を形成する塗布方法において、
ウェブ同士の接合部が塗布ヘッドを通過する際にも、ビ
ードの形状が変動せず、塗布ムラ等の欠点を生じずに安
定した塗布膜が得られる塗布膜の塗布方法及び装置を提
供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、塗布ヘッドより塗布液を供給し、該塗布
ヘッドと走行するウェブとの間にビードを形成すること
によりウェブ上に塗布膜を形成する塗布方法であって、
ウェブと他のウェブとが接合された接合部にも塗布膜を
形成する塗布方法において、前記接合部が塗布ヘッドを
通過する直前に塗布液の供給量を増加させるとともに、
接合部が塗布ヘッドを通過した直後に塗布液の供給量を
もとに戻すことにより塗布膜面を均一化させることを特
徴とする。

【００１７】本発明によれば、塗布ヘッドとウェブとの
間にビードを形成することによりウェブ上に塗布膜を形
成する塗布方法において、ウェブ同士の接合部が塗布ヘ
ッドを通過する直前に塗布液の供給量を増加させ、ビー
ド形状の変動を防止するとともに、接合部が塗布ヘッド
を通過した直後に塗布液の供給量をもとに戻すことによ
り、通常作業条件に復旧させる。これにより、塗布膜面
を均一化させることができ、安定した塗布膜が得られ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
係る塗布方法及び装置の好ましい実施の形態について詳
説する。

【００１９】図３、図４は、本発明に使用される塗布装
置１０の一例を示す概念図である。図示されるように、
塗布装置１０は、主として、ロール状に巻回されたウェ
ブ（帯状可撓性支持体）１２を送り出す送り出し装置
（図示略）、塗布ヘッド１６に対向して設けられ、ウェ
ブ１２を巻回して走行させるバックアップローラ１８、
ウェブ１２に塗布液を塗布する塗布ヘッド１６、塗布ヘ
ッド１６の上流側に配され接合部８０（図７参照）の進
入を検知する検知手段（図示略）、塗布により製造され
た製品（塗布後のウェブ１４）を巻き取る巻き取り装置
（図示略）、及び塗布ヘッド１６から供給される塗布液
の流量等をコントロールする制御手段（図示略）等とで
構成される。

【００２０】ウェブ１２としては、樹脂フィルム、紙
（レジンコーティッド紙、合成紙、等）、金属箔（アル
ミニウムウェブ等）等を使用できる。樹脂フィルの材質
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレ
フィン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレ
ン等のビニル重合体、ポリアミド、ＰＥＴ（ポリエチレ
ンテレフタレート）、ポリエチレン等のポリエステル、
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使用
できる。

【００２１】図５に示されるように、塗布ヘッド１６
は、バックアップローラ１８に近接して配置されてお
り、その内部にはポケット部１６Ｂが形成されている。
ポケット部１６Ｂは図示しない流入管に接続されてお
り、流入管から塗布液が流し込まれる。ポケット部１６
Ｂに流し込まれた塗布液は、スリット１６Ａを介して押
し出され、塗布ヘッド１６の先端（リップ部）とウェブ
１２との間に液溜りであるビード２２を形成し、このビ
ード２２を介して塗布液がウェブ１２に塗布される。ビ
ード２２は、減圧室２０（図３、図４参照）を減圧にす
ることによって減圧室２０側（ウェブ１２の搬送方向の
上流側）に引張られ、安定化が図られる。

【００２２】接合部８０の進入を検知する検知手段とし
ては、ウェブ１２の光線透過率変化による検知、側面視
した場合のウェブ１２の厚さ変化による検知等、光学的
検知手段を代表例とした公知の検知手段が採用できる。

【００２３】塗布ヘッド１６から供給される塗布液の流
量等をコントロールする制御手段は、検知手段からの接
合部８０の進入を検知した旨の信号を受領した際に、所
定の遅延時間の後に（又は遅延時間をおかずに）塗布ヘ
ッド１６に塗布液の流量を変更する指令を与える機能を
有する。このような制御手段としては、マイクロプロセ
ッサ等を使用した公知の制御手段を用いればよい。

【００２４】塗布ヘッド１６において、塗布液の流量を
コントロールするには、塗布液供給手段として、たとえ
ば、プランジャポンプ、歯車ポンプ等の流量可変の送液
手段を使用すればよい。

【００２５】なお、通常使用されるウェブ１２におい
て、接合部８０の長さは一定であることが多いので、塗
布装置１０には、接合部８０の進入を検知する検知手段
が設けられていれば十分である。すなわち、接合部８０
の進入が検知できれば、接合部８０の幅（ウェブ１２の
進行方向の長さ）とウェブ１２の走行速度より、ウェブ
１２の先端が塗布ヘッド１６を通過するタイミングのみ
ならず、ウェブ１２の後端が塗布ヘッド１６を通過する
タイミングも演算できる。

【００２６】ただし、ウェブ１２において、接合部８０
の幅（ウェブ１２の進行方向の長さ）が一定でない場合
もある。そのような場合を考慮して、接合部８０の退出
を検知する検知手段を設けてもよい。

【００２７】上記いずれの場合においても、ウェブ１２
の後端が塗布ヘッド１６を通過するタイミングを演算
し、その時点から所定の遅延時間の後に（又は遅延時間
をおかずに）塗布ヘッド１６に塗布液の流量を変更する
指令を与え、塗布液の流量を減少させればよい。

【００２８】次に、本発明に係る塗布装置１０を使用し
た塗布液の塗布方法について説明する。図３、 図４の塗
布装置１０において、送り出し装置（図示略）よりウェ
ブ１２を送り出し、バックアップローラ１８に巻回して
走行させるとともに、塗布ヘッド１６より塗布液を供給
する。

【００２９】これにより、塗布ヘッド１６の先端（リッ
プ部）とウェブ１２との間に適正なビード２２が形成さ
れ、（図５参照）ウェブ１２に塗布液が塗布される。塗
布により製造された製品（塗布後のウェブ１４）は、巻
き取り装置（図示略）により巻き取られる。

【００３０】ウェブ１２において、接合部８０の先端が
塗布ヘッド１６に接近した場合には、検知手段が接合部
８０を検出し、塗布液供給量制御手段が塗布液の供給量
を増加させる。これにより、塗布ヘッド１６の先端（リ
ップ部）とウェブ１２（接合部８０）とのクリアランス
の減少に対応して、塗布液の供給量が適正化され、図１
に示されるような適正形状のビード２２が形成される。
その結果、塗布膜面を均一化させることができ、安定し
た塗布膜が得られる。

【００３１】ウェブ１２において、接合部８０の後端が
塗布ヘッド１６に接近した場合には、塗布液供給量制御
手段が塗布液の供給量を減少させる。これにより、塗布
ヘッド１６の先端（リップ部）とウェブ１２とのクリア
ランスの増加（復旧）に対応して、塗布液の供給量が適
正化され、図２に示されるような適正形状のビード２２
が形成される。その結果、塗布膜面を均一化させること
ができ、安定した塗布膜が得られる。

【００３２】上記工程において、増加させる塗布液の供
給量は、それまでの塗布液の供給量の１．０５〜１．５
倍であることが好ましい。それまでの塗布液の供給量の
１．５倍超の場合には、塗布液過剰となり、ビード２２
が適正形状とならないからである。なお、増加させる塗
布液の供給量が、それまでの塗布液の供給量の１．０５
〜１．１倍であっても、ビード２２が適正形状となり、
安定した塗布膜が得られることが経験的に確認されてい
る。

【００３３】塗布液の供給量を増加させる供給量の切り
替え時期は、ウェブ同士の接合部の先端が前記塗布ヘッ
ドを通過する０．１秒以上前であることが好ましい。ま
た、流量が安定する１〜１０秒前であることがより好ま
しい。このようなタイミングが多数の実験結果より経験
的に確認されている。

【００３４】なお、供給量の切り替え時期を、ウェブ同
士の接合部の先端が前記塗布ヘッド上流側の所定距離に
ある点を通過するタイミングとして制御する方法も可能
である。この場合、ウェブ１２の走行速度によってそれ
ぞれ最適な距離を設定しなければならないので、制御が
煩雑となる懸念はある。

【００３５】以上に説明した構成は、本発明の実施形態
の一例であるが、本発明の構成はこれらに限定されるも
のではなく、各種の構成が採り得る。

【００３６】たとえば、本発明の実施形態において、ウ
ェブ同士の接合部８０は、図７（ａ）に示されるような
構成、又は図７（ｂ）に示されるようにウェブ１２の両
面で同一幅の接合テープ７４を使用する構成としたが、
図８に示されるような構成も採り得る。

【００３７】すなわち、ウェブ１２の両面で幅の異なっ
た接合テープ７４を使用し、接合テープ７４とウェブ１
２との段差部８０Ａを表裏面で異ならせる。このような
構成の接合テープ７４を使用すれば、塗布ヘッド１６の
先端（リップ部）とウェブ１２とのクリアランスが二段
階で変化することとなる。したがって、本発明の塗布方
法による効果とあいまって、塗布膜面を一層均一化させ
ることができ、安定した塗布膜が得られる。

【００３８】なお、図７及び図８において、接合テープ
７４としては、基体７４Ａ上に接着層７４Ｂが形成され
たものが使用されている。

【００３９】図８に示される接合部８０の構成におい
て、接合テープ７４の、表面及び／又は裏面における端
部位置でのずらし量Ｌ（図ではＬ１、Ｌ２）とウェブの
走行速度Ｖとの関係が、Ｖが０〜５０ｍ／分の範囲では
Ｌ（ｍ）／Ｖ（ｍ／分）≧０．０００２（分）、Ｖが５
０ｍ／分超の範囲ではＬ≧０．０１ｍであることが好ま
しい。塗布液の組成、ウェブ１２の材質、ウェブ１２の
走行速度、等の諸条件により、要求されるＬ１及び／又
はＬ２の値は異なるが、上記範囲であれば所定の効果が
得られることが経験的に確認されているからである。

【００４０】また、同構成において、Ｌ１及び／又はＬ
２は、１０ｍｍ以上であることがより好ましい。この程
度の距離が離れていれば、諸条件により左右されるもの
の、所定の効果が得られることが経験的に確認されてい
るからである。

【００４１】また、本発明において、接合テープ７４の
基体の厚さが６０μｍ以下であることが好ましい。接合
テープ７４の端部位置をウェブ１２の表裏面で異なら
せ、ウェブ１２の接合テープ７４で形成される段差部８
０Ａの高さを実質的に約半分としても、接合テープ７４
の基体７４Ａの厚さが大きければ、上記の効果は得られ
ないからである。

【００４２】また、本発明において、接合テープ７４の
基体７４Ａをウェブ１２と同一の材質で形成することが
好ましい。接合テープ７４の基体７４Ａがウェブ１２と
同一の材質であれば、塗布液の濡れ性が同一となり、塗
布膜の均一な塗布には好ましいからである。

【００４３】また、本発明において、接合テープ７４の
基体７４Ａの表面に濡れ性向上の表面処理を施したこと
が好ましい。このような表面処理による濡れ性向上によ
り、ウェブ１２と同一基材のテープを用いるよりも、一
層接合部の塗布安定性が高まる。

【００４４】表面処理の手段としては、ゼラチン、ＰＶ
Ａ、アクリル系樹脂等の高分子材料の下塗りや、コロナ
放電処理等が採用できる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例と比較例とを対比して説明す
る。

【００４６】［実施例］図３、図４に示されるエクスト
ルージョン型塗布ヘッド１６を用いて、粘度が３ｍＰａ
・ｓ、表面張力が２５ｍＮ／ｍの塗布液を、厚さ１００
μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のウェ
ブ１２に塗布した。

【００４７】ウェブ１２の走行速度を３０ｍ／ｍｉｎ、
塗布ヘッド１６の先端（リップ部）とウェブ１２とのク
リアランスを２００μｍとし、塗布量がウェブ１２の単
位面積（１平方ｍ）あたり２０ミリリットルになるよう
に塗布液を供給した。

【００４８】ウェブ１２の接合部８０は、図７（ａ）に
示される構成であり、接合テープ７４としては、厚さ６
０μｍ、幅６０ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレ
ート）製の基体７４Ａにアクリル系の接着層７４Ｂが形
成されたものが使用された。

【００４９】ウェブ同士の接合部８０の先端が塗布ヘッ
ド１６を通過する５秒前に塗布液の供給量を３０ミリリ
ットルに増加させた（それまでの塗布液の供給量の１．
５倍に相当する）。

【００５０】また、ウェブ同士の接合部８０の後端が塗
布ヘッド１６を通過した２秒後に塗布液の供給量を２０
ミリリットルに戻した。

【００５１】以上の工程において、塗布後のウェブ１４
の品質を検査したところ、塗布ムラ等の欠点を生じずに
安定した塗布膜が得られたことが確認された。

【００５２】［比較例］上記実施例と同一の条件で塗布
液をウェブ１２に塗布した。ただし、ウェブ同士の接合
部８０が塗布ヘッド１６を通過する際に、塗布液の供給
量を変化させなかった。

【００５３】以上の工程において、塗布後のウェブ１４
の品質を検査したところ、接合部８０が塗布ヘッド１６
を通過した直後の部分から塗布スジが発生しており、以
降の部分には塗布スジが消えずに継続していることが確
認された。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、塗布ヘッドとウェブと
の間にビードを形成することによりウェブ上に塗布膜を
形成する塗布方法において、ウェブ同士の接合部が塗布
ヘッドを通過する直前に塗布液の供給量を増加させ、ビ
ード形状の変動を防止するとともに、接合部が塗布ヘッ
ドを通過した直後に塗布液の供給量をもとに戻すことに
より、通常作業条件に復旧させる。これにより、塗布膜
面を均一化させることができ、安定した塗布膜が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布方法の一実施例を示す概念図

【図２】本発明の塗布方法の一実施例を示す概念図

【図３】塗布装置の概念図

【図４】同斜視図

【図５】塗布方法の例を示す概念図

【図６】従来の塗布方法の例を示す概念図

【図７】ウェブ同士を接合テープで接合した状態を示す
側面図

【図８】ウェブ同士を接合テープで接合した他の状態を
示す側面図

【符号の説明】

１０…塗布装置、１２…ウェブ、１４…塗布後のウェ
ブ、１６…塗布ヘッド、１６Ａ…スリット、１６Ｂ…ポ
ケット部、１８…バックアップローラ、２０…減圧室、
２２…ビード、８０…接合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AC02 AC05 AC72 AC86 AC92 BB91Y CA13 CA24 CA48 CB03 CB04 CB08 DA04 DB07 DB18 DB36 DB38 DB40 DB48 DB53 DB55 DC24 DC28 EA05 EA10 EA45 4F041 AA12 AB02 BA05 BA34 BA56 CA03 4F042 AA22 AB00 BA12 BA25 CB03 CB24

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗布ヘッドより塗布液を供給し、該塗布ヘ
   ッドと走行するウェブとの間にビードを形成することに
   よりウェブ上に塗布膜を形成する塗布方法であって、 ウェブと他のウェブとが接合された接合部にも塗布膜を
   形成する塗布方法において、 前記接合部が塗布ヘッドを通過する直前に塗布液の供給
   量を増加させるとともに、該接合部が塗布ヘッドを通過
   した直後に塗布液の供給量をもとに戻すことにより塗布
   膜面を均一化させることを特徴とする塗布方法。
2. 【請求項２】前記増加させる塗布液の供給量は、増加前
   の塗布液の供給量の１．０５〜１．５倍である請求項１
   に記載の塗布方法。
3. 【請求項３】前記塗布液の供給量を増加させる供給量の
   切り替え時期は、前記接合部の先端が前記塗布ヘッドを
   通過する０．１秒以上前である請求項１又は２に記載の
   塗布方法。
4. 【請求項４】塗布ヘッドより塗布液が供給され、該塗布
   ヘッドと走行するウェブとの間にビードが形成されるこ
   とによりウェブ上に塗布膜が形成される塗布装置におい
   て、 ウェブと他のウェブとが接合された接合部が塗布ヘッド
   を通過する手前において、該接合部を検知する検知手段
   を備えるとともに、該検知手段で検知した信号を受ける
   ことにより塗布液の供給量を増加又は減少させ得る塗布
   液供給量制御手段を有することを特徴とする塗布装置。