JP2009202132A - 塗布装置、塗布方法及び塗膜ウェブの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制して、生産性の向上を図ることができる塗布装置、塗布方法及び塗膜ウェブの製造方法を提供すること。
【解決手段】中心軸回りに回転自在に配設され、所定の搬送手段により搬送されるウェブ７の上面７ａに接触可能な接触部２３が外周面に形成されたロッド状の塗工バー２０を備え、回転する塗工バー２０の接触部２３の一部が搬送されるウェブ７の上面７ａに接することにより、上面７ａに供給されて液だまり１２を形成する塗液を上面７ａに塗布する塗布装置１０において、塗工バー２０は、接触部２３が外周面に形成された領域２１の端部２１ａと、端部２１ａに隣接する態様で形成され、この領域２１の外径よりも小さい外径を有する小径部２５とにより構成され、端部２１ａの外周面に液だまり１２を形成する塗液を滞留させる段差部２４を設けたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、塗布装置、塗布方法及び塗膜ウェブの製造方法に関し、より詳細には、中心軸回りに回転するロッド状の塗工バーの外周面に形成された接触部の一部が、搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布する塗布装置、塗布方法及び塗膜ウェブの製造方法の改良に関する。

従来、中心軸回りに回転するロッド状の塗工バーの外周面に形成された接触部の一部が、搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布する塗布装置として、次のようなものが知られている。

図１３は、従来の塗布装置の一例を示す模式図である。この図１３に示す塗布装置は、塗工バー２００および塗液供給手段３００を備えて構成されている。塗工バー２００は、ロッド状の形態をなしており、中心軸を軸心として軸心回りに回転自在となる態様で支持ローラ１１０に支持されて配設されている。この塗工バー２００の外周面の所定域には一本のワイヤーが螺旋状に巻回されて接触部が形成されている。塗工バー２００は、所定の搬送手段により搬送されるシート体であるウェブ７００の上面（塗布面）に接触部の一部が該上面に供給された塗液を介して間接的に接する態様で配設されている。

塗液供給手段３００は、塗液をウェブ７００の上面の所定域、すなわちウェブ７００の上面と塗工バー２００の接触部の一部とが間接的に接する個所よりも僅かに上流側の領域に供給するもので、ダイ３１０およびガイド板３２０を備えている。より詳細には、塗液供給手段３００は、ダイ３１０から吐出された塗液をガイド板３２０の傾斜面を通じてウェブ７００の上面の所定域に供給している。ここで、供給された塗液は、ウェブ７００の上面において、塗工バー２００の接触部の一部と間接的に接触する個所から上流側に液だまり１３０を形成することになる。

このような塗布装置においては、搬送手段により搬送されるウェブ７００の変位にしたがって塗工バー２００が軸心回りに回転し、回転する塗工バー２００の接触部の一部がウェブ７００の上面に該上面に供給された塗液を介して間接的に接することにより、液だまり１３０を形成する塗液を該上面に塗布して塗膜８００を形成して塗膜ウェブを製造している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２８１１９６号公報

ところで、上述したような塗布装置では、液だまりが形成される部位が、ウェブ７００の上面と、塗工バー２００とに挟まれた非常に小さな隙間であるため、液だまり１３０を形成する塗液の一部は、その小さな隙間を毛管現象によってウェブ７００の幅方向、すなわち塗工バー２００の中心軸方向に沿って拡がって液だまり端部を形成している。この液だまり端部を形成する塗液は非常に少量である。また、ウェブ７００の上面の液だまり１３０の量は、ウェブ７００の搬送速度やダイ３１０からの吐出量によって変動するものである。これにより、非常に少量の塗液で形成される液だまり端部は、液だまり１３０の量の僅かな変動に応じて塗工バー２００の中心軸方向に沿って変位することになる。

一方、塗工バー２００にはワイヤーを螺旋状に巻回することにより接触部を形成していることから、互いに隣接するワイヤー間には、空隙が形成されている。

そのため、液だまり端部の変位により上記空隙に空気の進入を許容する結果、ウェブ７００に塗液が塗布されて形成された塗膜８００に気泡による欠点が生じる虞れがあった。このような気泡が生じると、塗膜８００が形成されたウェブ７００のうち気泡が生じた部分を除去する必要があり、生産性に優れたものとはいえなかった。

本発明は、上記実情に鑑みて、液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制して、生産性の向上を図ることができる塗布装置、塗布方法及び塗膜ウェブの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る塗布装置は、中心軸回りに回転自在に配設され、所定の搬送手段により搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接触可能な接触部が外周面に形成されたロッド状の塗工バーを備え、回転する塗工バーの接触部の一部が搬送されるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布する塗布装置において、前記塗工バーは、前記接触部が外周面に形成された領域の少なくとも一つの端部と、該端部に隣接する態様で形成され、かつ該領域の外径よりも小さい外径を有する小径部とにより構成され、該端部の外周面に前記液だまりを形成する塗液を滞留させる段差部を設けたことを特徴とする。

尚、本発明において、塗工バーの接触部の一部がウェブの塗布面に「接触」もしくは「接する」とは、塗工バーの接触部の一部が直接的にウェブの塗布面に接触する場合と、塗工バーの接触部の一部がウェブの塗布面に供給された塗液を介して間接的に該塗布面に接触する場合とを含む概念をいう。

また、本発明の請求項２に係る塗布装置は、上述した請求項１において、前記接触部が外周面に形成された領域の端部の外周面と、前記小径部の外周面との前記塗工バーの径方向に沿った長さである段差が０．５ｍｍ以上であり、かつ前記小径部の前記塗工バーの中心軸方向に沿った長さが１．０ｍｍ以上であることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る塗布装置は、上述した請求項１または請求項２において、前記塗工バーをその中心軸を通る正中面で切断した断面において、前記接触部が外周面に形成された領域の端部の外周面と、該端部の外周面と前記小径部の外周面とに連続する態様で介在する段差側面との角度として定義される段差側面の傾斜角θが１３５°以下であることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に係る塗布装置は、上述した請求項１〜３のいずれか一つにおいて、前記塗布面に塗液を供給する塗液供給手段を備え、塗液供給手段は、前記液だまりの中央部よりも液だまりの端部への塗液の供給量が増大する態様で供給することを特徴とする。

また、本発明の請求項５に係る塗布装置は、上述した請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記接触部の一部が前記ウェブの塗布面に接する個所と同一の高さレベルで該ウェブの端部を支持する支持手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項６に係る塗布装置は、上述した請求項１〜５のいずれか一つにおいて、前記塗布面への塗液量が過大となった場合に、該塗布面の端部に塗布された塗液を除去処理する塗液処理手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項７に係る塗布方法は、ロッド状の塗工バーを回転させ、該塗工バーの所定域の外周面に形成された接触部の一部が搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布する塗布方法において、前記塗工バーの所定域の端部の外周面に前記液だまりを形成する塗液を表面張力により滞留させて、該塗液を前記塗布面に塗布する塗布工程を含むことを特徴とする。

また、本発明の請求項８に係る塗布方法は、上述した請求項７において、前記塗布工程は、前記所定域の少なくとも一つの端部と、該端部に隣接する態様で形成され、かつ該所定域の外径よりも小さい外径を有する小径部とにより構成された段差を利用して、前記端部の外周面に塗液を表面張力により滞留させることを特徴とする。

また、本発明の請求項９に係る塗膜ウェブの製造方法は、ロッド状の塗工バーを回転させ、該塗工バーの所定域の外周面に形成された接触部の一部が搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布して塗膜が形成された塗膜ウェブを製造する方法において、前記塗工バーの所定域の端部の外周面に前記液だまりを形成する塗液を表面張力により滞留させて、該塗液を前記塗布面に塗布する塗布工程を含むことを特徴とする。

また、本発明の請求項１０に係る塗膜ウェブの製造方法は、上述した請求項９において、前記塗布工程は、前記所定域の少なくとも一つの端部と、該端部に隣接する態様で形成され、かつ該所定域の外径よりも小さい外径を有する小径部とにより構成された段差を利用して、前記端部の外周面に塗液を表面張力により滞留させることを特徴とする。

本発明の塗布装置によれば、接触部が外周面に形成された領域の少なくとも一つの端部と、該端部に隣接する態様で形成され、かつ該領域の外径よりも小さい外径を有する小径部とにより構成された段差部が、該端部の外周面に液だまりを形成する塗液を滞留させるので、液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制することができる。これにより、ウェブに塗液が塗布されて形成された塗膜に気泡による欠点が生じることを抑制することができる。このように塗膜に気泡による欠点が生じることを抑制できるので、必要以上に塗液が塗布されたウェブを除去する必要がない。従って、液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制して、生産性の向上を図ることができるという効果を奏する。

また、本発明の塗布方法によれば、塗布工程において塗工バーの所定域の端部の外周面に液だまりを形成する塗液を表面張力により滞留させて塗布面に塗布するので、液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制することができる。これにより、ウェブに塗液が塗布されて形成された塗膜に気泡による欠点が生じることを抑制することができる。このように塗膜に気泡による欠点が生じることを抑制できるので、必要以上に塗液が塗布されたウェブを除去する必要がない。従って、液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制して、生産性の向上を図ることができるという効果を奏する。

また、本発明の塗膜ウェブの製造方法によれば、塗布工程において塗工バーの所定域の端部の外周面に液だまりを形成する塗液を表面張力により滞留させて塗布面に塗布するので、液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制することができる。これにより、製造された塗膜ウェブを構成する塗膜に気泡による欠点が生じることを抑制することができる。このように塗膜に気泡による欠点が生じることを抑制できるので、必要以上に塗膜ウェブを除去する必要がない。従って、液だまりを形成する塗液の一部が塗工バーの中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制して、生産性の向上を図ることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る塗布装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明に係る塗布方法および塗膜ウェブの製造方法については、塗布装置の説明の中で適宜説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である塗布装置が適用されたウェブの製造システムを簡単に示す図である。ここに例示するウェブの製造システムは、押出機１、縦延伸機４、塗布装置１０、横延伸機５および巻取ロール６を備えて構成してある。

押出機１は、例えばペレット状の樹脂材を溶融して押し出すものである。縦延伸機４は、押出機１から押し出され、口金２およびキャスティングドラム３を経てシート状に形成された樹脂であるウェブ７をその搬送方向に延伸させるものである。塗布装置１０は、縦延伸機４により延伸されて搬送される長尺状のウェブ７の塗布面に所定の塗液を塗布して塗膜８（図３等参照）を形成するものである。かかる塗布装置１０の詳細については後述する。横延伸機５は、塗布装置１０で塗液が塗布されて塗膜８が形成されたウェブ（塗膜ウェブ）７をその幅方向、すなわち搬送方向と直交する方向に延伸するものである。巻取ロール６は、横延伸機５で延伸されたウェブ７を巻き取るものである。

図２〜図４は、それぞれ図１に示した塗布装置を模式的に示すものであり、図２は側面図、図３は平面図、図４は底面図である。これらに例示する塗布装置１０は、縦延伸機４で延伸され、かつ所定の搬送手段（図示せず）により搬送されるシート体であるウェブ７の上面（塗布面）７ａに塗液を塗布して塗膜を形成するものであり、塗工バー２０、塗液供給手段３０、支持ロール４０および吸引ノズル５０を備えて構成してある。ここで、本実施の形態１における塗布装置１０は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等を主成分とする熱可塑性樹脂からなるウェブ７に対して塗液を塗布するものであるが、本発明の塗布装置１０は、これに限定されず、紙、皮革、不織布、綿織物等のシート体であるウェブに対して塗布しても構わない。

塗工バー２０は、例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のステンレス鋼を加工してなり、ロッド状の形態をなしている。塗工バー２０の表面には、例えばハードクロムメッキやダイヤモンドライクカーボン等の離型性、耐摩耗性を有する表面処理を必要に応じて施してある。

この塗工バー２０は、中心軸方向がウェブ７の幅方向に一致する態様で、すなわち中心軸方向がウェブ７の搬送方向に直交する態様で配設してあり、中心軸を軸心として軸心回りに回転自在に配設してある。また、塗工バー２０は、複数（図示の例では４つ）の回転自在な支持ローラ１１に接した態様で支持してある。

塗工バー２０には、中央部分を含み中心軸方向に沿って延在する所定域、すなわち形成される塗膜８の幅の大きさに応じて決められた領域である塗膜形成域（所定域）２１の外周面にワイヤー２２が螺旋状に巻回されて接触部２３が形成してある。より詳細に説明すると、図５に示すように、塗工バー２０の塗膜形成域２１の外周面には、該外周面に一本のワイヤー２２が螺旋状に巻回されてロウ付けされることにより接触部２３が形成してある。これにより、塗工バー２０の接触部２３を構成する互いに隣接するワイヤー２２間には、空隙Ｇが形成されている。ここで、「互いに隣接するワイヤー２２間」とは、ウェブ７の上面７ａに接している接触部２３の一部において互いに隣接するワイヤー２２間をいう。

このような塗工バー２０は、接触部２３の一部がウェブ７の上面７ａに接する状態で配設してあり、搬送されるウェブ７の変位により、該ウェブ７との摩擦力により回転（従動回転）するものである。また塗工バー２０の回転速度は、ウェブ７の搬送速度（例えば１００ｍ／分以下）と実質的に略同一の大きさにしてある。ここで、「速度が実質的に略同一の大きさ」とは、塗工バー２０の回転速度とウェブ７の搬送速度との速度差が±１０％以下にすることをいう。

そのような構成を有する塗工バー２０は、更に段差部２４を設けている。段差部２４は、塗工バー２０の塗膜形成域２１の両端部２１ａに隣接する態様で形成され、かつ塗膜形成域２１の外径（例えば１０〜１６ｍｍ）よりも小さい外径を有する小径部２５と、塗膜形成域２１の端部２１ａとによって規定される部位である。このような段差部２４は、塗工バー２０の周方向に沿って延在しており、塗膜形成域２１の外周面と小径部２５の外周面とに連続する態様で介在する段差側面２６を有している。また、小径部２５は、本実施の形態１においては、塗工バー２０の両端部を構成している。

図６は、塗工バーをその中心軸を通る正中面で切断した場合の塗工バーの要部を拡大して示す拡大断面図である。この図６に示すように、段差部２４の段差、すなわち塗膜形成域２１の外周面と小径部２５の外周面との塗工バー２０の径方向の長さとして規定される段差Ｈは、０．５ｍｍ以上の大きさであることが好ましい。小径部２５は、その長さ、すなわち塗工バー２０の中心軸方向に沿った長さＬが１．０ｍｍ以上の大きさであることが好ましい。また、塗工バー２０をその中心軸を通る正中面で切断した断面において、塗膜形成域２１の外周面（塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面）と段差側面２６との角度として定義される段差側面２６の傾斜角θは、１３５°以下の大きさが好ましく、２０°以上１００°以下の大きさがより好ましい。ここに、本実施の形態１では、段差側面２６の傾斜角θは９０°にしてある。

塗液供給手段３０は、所定の粘度（例えば３．０Ｐａ・ｓ以下）の塗液をウェブ７の上面７ａの所定域、すなわちウェブ７の上面７ａと塗工バー２０の接触部２３の一部とが接する個所よりも僅かに上流側の領域である液だまり形成域に供給するもので、ダイ３１およびガイド板３２を備えている。

ダイ３１は、塗液を貯留するもので、フィルター３４を介して接続されるポンプ３３の作用により、下部に設けた吐出口より塗液を吐出するものである。ここで、ポンプ３３としては、ダイ３１から塗液の吐出量を定量化させる観点より、例えばギアポンプ、モーノポンプ、ダイヤフラムポンプ等の定量ポンプを用いることが好ましい。また、ダイ３１の吐出口は、図には明示しないが、複数のスリットがウェブ７の幅方向に沿って並設することにより形成してあり、中央のスリットよりも両端側のスリットの方が大きく形成してある。

ガイド板３２は、板状の部材であって、基端がダイ３１の配設側に位置し、先端が液だまり形成域側に位置しており、先端に向かうに連れて漸次低くなる態様で傾斜して配設してある。このガイド板３２は、その上面がガイド面となっており、ガイド面を通じてダイ３１から吐出された塗液を液だまり形成域に供給するためのものである。詳細は後述するが、液だまり形成域に供給された塗液は、液だまり１２を形成することになり、ガイド板３２の先端はかかる液だまり１２に進入した状態になる。

支持ロール４０は、複数（図示の例では４つ）あり、ウェブ７の両端側に塗工バー２０を前後に挟む態様で２つずつ配設してある。これら支持ロール４０は、円柱状の形態をなし、その中心軸を軸心として軸心回りに回転自在に配設してある。このような支持ロール４０は、外周面の一部がウェブ７の端部の上面７ａに、塗工バー２０の接触部２３の一部がウェブ７の上面７ａに接する個所と同一の高さレベルで接することにより、ウェブ７の両端部を支持する支持手段である。

吸引ノズル５０は、塗工バー２０の下流側に図示しない駆動手段により上下動可能となる態様で配設してある。より詳細には、吸引ノズル５０は、塗工バー２０の段差部２４の下流側となる位置にあり、常態においては図２に示すように上昇位置に配置してある一方、塗液供給手段３０からの塗液量が過大となった場合には下降移動して、塗膜８の端部の塗液を吸引する塗液処理手段である。

以上の構成を有する塗布装置１０においては、ダイ３１から吐出された一定量（例えば、塗布直後の湿潤状態において２〜１００ｇ／ｍ^２、好ましくは４〜５０ｇ／ｍ^２）の塗液は、ガイド板３２を通じて液だまり形成域に供給される。そして、液だまりが形成される部位は、ウェブ７の上面７ａと塗工バー２０の接触部２３とに挟まれた非常に小さな隙間であるため、液だまり形成域に供給された塗液は、その小さな隙間を毛管現象により塗工バー２０の中心軸方向に沿って拡がって液だまり形成域に液だまり１２を形成する。このように液だまり１２が形成されることによりガイド板３２の先端は液だまり１２内に進入する。これにより、ダイ３１から続いて吐出される一定量の塗液は、ガイド板３２を通じて液だまり１２に直接供給される。ここで、ダイ３１の吐出口は、中央のスリットよりも両端側のスリットを大きくしてあることから、形成される液だまり１２の中央部が過大になることを回避することができる。また、塗液供給手段３０からの塗液の供給は、塗液の供給量を一時的に多くして液だまり１２を大きくし、その後は液だまり１２の形成具合に応じて供給量を適宜減少させるように行っても良い。液だまり１２を大きくするためには、塗液の供給量を増大させるだけでなく、塗工バー２０の回転速度等を調整することにより行っても良い。

ところで、塗工バー２０には段差部２４が設けてあることから、液だまり１２の端部（以下、液だまり端部１３と称する）を形成する塗液は、図７に示すように、回転する塗工バー２０の塗膜形成域２１における端部２１ａの外周面に表面張力により滞留することになる。このことについて詳細に説明すると、ウェブ７の上面７ａと、塗工バー２０の接触部２３との隙間は非常に小さいために、塗液はその小さな隙間を毛管現象によりウェブ７の幅方向、すなわち塗工バー２０の中心軸方向に沿って拡がるが、塗工バー２０の小径部２５とウェブ７の上面７ａとは、該上面７ａと接触部２３との隙間に比して大きく離間しているために、毛管現象よりも塗液自身の表面張力の方が相対的に大きく作用して塗膜形成域２１の端部２１ａに滞留することになる。つまり、塗工バー２０の段差部２４は、塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に液だまり１２を形成する塗液、液だまり端部１３の塗液を表面張力により滞留させている。一方、塗工バー２０の回転によりウェブ７の上面７ａに塗液が塗布されて形成された塗膜８は、上記隣接するワイヤー２２間の空隙Ｇの高さに応じた厚みを有することになる（塗布工程）。

このように塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に塗液を表面張力により滞留させることは、塗液の粘度やウェブ７の搬送速度の大きさ等が関係してくるが、段差部２４の段差Ｈが０．５ｍｍ以上の大きさで、かつ小径部２５の長さＬが１．０ｍｍ以上の大きさであることにより良好に発揮される。段差Ｈの大きさが０．５ｍｍ未満だと表面張力よりも毛管現象が作用して液だまり１２を形成する塗液がウェブ７の幅方向に更に拡がってしまう虞れがある。また、小径部２５の長さＬが１．０ｍｍ未満の場合も同様に表面張力よりも毛管現象が作用して液だまり１２を形成する塗液がウェブ７の幅方向に更に拡がってしまう虞れがある。

また、段差側面２６の傾斜角θが１３５°以下であることによっても、塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に塗液を表面張力により滞留させることが可能になる。つまり、傾斜角θが１３５°を超えると、塗液の粘度等が関係してくるが、表面張力よりも毛管現象が作用して液だまり１２を形成する塗液がウェブ７の幅方向に更に拡がってしまう虞れがある。

以上説明したように本発明の実施の形態１における塗布装置１０によれば、塗工バー２０の段差部２４が、塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に液だまり１２を形成する塗液を表面張力により滞留させるので、液だまり１２を形成する塗液の一部が塗工バー２０の中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制することができる。これにより、塗工バー２０の接触部２３を構成する互いに隣接するワイヤー２２間の空隙Ｇに空気が進入してしまう虞れがなく、塗液が塗布されて形成された塗膜８に気泡による欠点が生じることを抑制することができる。よって、必要以上に塗液が塗布されたウェブ７を除去する必要がない。従って、液だまり１２を形成する塗液の一部が塗工バー２０の中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制して、生産性の向上を図ることができる。

上記塗布装置１０によれば、塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に塗液を滞留させることができる結果、液だまり端部１３の塗液量を増大させることが可能になる。このように液だまり端部１３の塗液量を増大させることができると、かかる液だまり端部１３にもガイド板３２の先端を進入させることが可能になり、ガイド板３２の先端を進入させることにより生ずるウェブ７の搬送方向のスジも塗膜８の両端側に発生させることになり、この結果、得られる製品幅を拡大させることが可能になる。

また、本実施の形態１の塗布装置１０によれば、ダイ３１の吐出口は、中央のスリットよりも両端側のスリットを大きくしてあることから、形成される液だまり１２の中央部が過大になることを回避することができ、これにより、液だまり１２を形成する塗液により支持ローラ１１が汚染されたり、塗膜８の中央部分が局所的に厚くなったりする事態を回避することができる。

更に、本実施の形態１の塗布装置１０によれば、支持ロール４０の外周面の一部がウェブ７の端部の上面７ａに、塗工バー２０の接触部２３の一部がウェブ７の上面７ａに接する個所と同一の高さレベルで接することにより、ウェブ７の両端部を支持するので、ウェブ７が段差部２４により屈曲したり、破損してしまったりすることを回避することができる。

また更に、本実施の形態１の塗布装置１０によれば、吸引ノズル５０が、常態においては上昇位置に配置してある一方、塗液供給手段３０からの塗液量が過大となった場合には下降移動して、塗膜８の端部の塗液を吸引するので、該塗液により汚染される範囲を最小限にすることが可能になる。

＜実施の形態２＞
図８および図９は、それぞれ本発明の実施の形態２である塗布装置を模式的に示すものであり、図８は側面図、図９は平面図である。尚、上述した実施の形態１である塗布装置１０と同一の構成を有するものには、同一の符号を付して説明する。

これらに例示する塗布装置１０′は、かつ所定の搬送手段（図示せず）により搬送されるシート体であるウェブ７の下面（塗布面）７ｂに塗液を塗布して塗膜を形成するものであり、塗工バー２０′および塗液供給手段３０′を備えて構成してある。ここで、本実施の形態２における塗布装置１０′は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等を主成分とする熱可塑性樹脂からなるウェブ７に対して塗液を塗布するものであるが、本発明の塗布装置１０′は、これに限定されず、紙、皮革、不織布、綿織物等のシート体であるウェブに対して塗布しても構わない。

塗工バー２０′は、例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６等のステンレス鋼を加工してなり、ロッド状の形態をなしている。塗工バー２０′の表面には、例えばハードクロムメッキやダイヤモンドライクカーボン等の離型性、耐摩耗性を有する表面処理を必要に応じて施してある。

この塗工バー２０′は、中心軸方向がウェブ７の幅方向に一致する態様で、すなわち中心軸方向がウェブ７の搬送方向に直交する態様で配設してあり、中心軸を軸心として軸心回りに回転自在に配設してある。

塗工バー２０′には、中央部分を含み中心軸方向に沿って延在する所定域、すなわち形成される塗膜８の幅の大きさに応じて決められた領域である塗膜形成域２１の外周面にワイヤー２２が螺旋状に巻回されて接触部２３が形成してある。より詳細に説明すると、塗工バー２０′の塗膜形成域２１の外周面には、該外周面に一本のワイヤー２２が螺旋状に巻回されてロウ付けされることにより接触部２３が形成してある。このような塗工バー２０′は、接触部２３の一部がウェブ７の下面７ｂに接する状態で配設してあり、搬送されるウェブ７の変位により、該ウェブ７との摩擦力により回転（従動回転）するものである。また塗工バー２０′の回転速度は、ウェブ７の搬送速度（例えば１００ｍ／分以下）と実質的に略同一の大きさにしてある。ここで、「速度が実質的に略同一の大きさ」とは、塗工バー２０′の回転速度とウェブ７の搬送速度との速度差が±１０％以下にすることをいう。尚、図中の符号４１は、塗工バー２０′を支持する支持手段である。

そのような構成を有する塗工バー２０′は、更に段差部２４および拡径部２７を設けている。段差部２４は、塗工バー２０′の塗膜形成域２１の両端部２１ａに隣接する態様で形成され、かつ塗膜形成域２１の外径（例えば１０〜１６ｍｍ）よりも小さい外径を有する小径部２５と、塗膜形成域２１の端部２１ａとによって規定される部位である。このような段差部２４は、塗工バー２０′の周方向に沿って延在しており、塗膜形成域２１の外周面と小径部２５の外周面とに連続する態様で介在する段差側面２６を有している。

拡径部２７は、小径部２５の両端側に設けてあり、該小径部２５よりも大きな外径を有し、塗膜形成域２１の外径と等しい外径を有するものである。この拡径部２７は、本実施の形態２においては、塗工バー２０′の両端部を構成している。

段差部２４の段差、すなわち塗膜形成域２１の外周面と小径部２５の外周面との塗工バー２０′の径方向の長さとして規定される段差Ｈは、０．５ｍｍ以上の大きさであることが好ましい。小径部２５は、その長さ、すなわち塗工バー２０′の中心軸方向に沿った長さＬが１．０ｍｍ以上の大きさであることが好ましい。

塗液供給手段３０′は、所定の粘度の塗液をウェブ７の下面７ｂの所定域、すなわち塗工バー２０′が配設された個所よりも上流域に過剰に供給するものである。

以上の構成を有する塗布装置１０′においては、塗液供給手段３０′から過剰に供給された塗液は、ウェブ７の搬送とともに搬送される。そして、液だまりが形成される部位は、ウェブ７の下面７ｂと塗工バー２０′の接触部２３とに挟まれた非常に小さな隙間であるため、ウェブ７とともに搬送された塗液は、その小さな隙間を毛管現象により塗工バー２０′の中心軸方向に沿って拡がって液だまり１４を形成する。

ところで、塗工バー２０′には段差部２４が設けてあることから、液だまり１４の端部（以下、液だまり端部１５と称する）を形成する塗液は、図１０および図１１に示すように、回転する塗工バー２０′の塗膜形成域２１における端部２１ａの外周面に表面張力により滞留することになる。このことについて詳細に説明すると、ウェブ７の下面７ｂと、塗工バー２０′の接触部２３との隙間は非常に小さいために、塗液はその小さな隙間を毛管現象によりウェブ７の幅方向、すなわち塗工バー２０′の中心軸方向に沿って拡がるが、塗工バー２０′の小径部２５とウェブ７の下面７ｂとは、該下面７ｂと接触部２３との隙間に比して大きく離間しているために、毛管現象よりも塗液自身の表面張力の方が相対的に大きく作用して塗膜形成域２１の端部２１ａに滞留することになる。つまり、塗工バー２０′の段差部２４は、塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に液だまり１４を形成する塗液、液だまり端部１５の塗液を表面張力により滞留させている。一方、塗工バー２０′の回転によりウェブ７の下面７ｂに塗液が塗布されて形成された塗膜８は、互いに隣接するワイヤー２２間の空隙（図示せず）の高さに応じた厚みを有することになる（塗布工程）。尚、ここで「互いに隣接するワイヤー２２間」とは、ウェブ７の下面７ｂに接している接触部２３の一部において互いに隣接するワイヤー２２間をいう。

このように塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に塗液を表面張力により滞留させることは、塗液の粘度やウェブ７の搬送速度の大きさ等が関係してくるが、段差部２４の段差Ｈが０．５ｍｍ以上の大きさで、かつ小径部２５の長さＬが１．０ｍｍ以上の大きさであることにより良好に発揮される。図１２−１に示すように段差Ｈの大きさが０．５ｍｍ未満だと表面張力よりも毛管現象が作用して液だまり１４を形成する塗液がウェブ７の幅方向に更に拡がってしまう虞れがある。また、図１２−２に示すように小径部２５の長さＬが１．０ｍｍ未満の場合も同様に表面張力よりも毛管現象が作用して液だまり１４を形成する塗液がウェブ７の幅方向に更に拡がってしまう虞れがある。

以上説明したように本発明の実施の形態２における塗布装置１０′によれば、塗工バー２０′の段差部２４が、塗膜形成域２１の端部２１ａの外周面に液だまり１４を形成する塗液を表面張力により滞留させるので、液だまり１４を形成する塗液の一部が塗工バー２０′の中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制することができる。これにより、塗工バー２０′の接触部２３を構成する互いに隣接するワイヤー２２間の空隙に空気が進入してしまう虞れがなく、塗液が塗布されて形成された塗膜８に気泡による欠点が生じることを抑制することができる。よって、必要以上に塗液が塗布されたウェブ７を除去する必要がない。従って、液だまり１４を形成する塗液の一部が塗工バー２０′の中心軸方向に沿って必要以上に変位することを規制して、生産性の向上を図ることができる。

上記塗布装置１０′によれば、拡径部２７が塗膜形成域２１の外径と等しい大きさを有していることにより、該拡径部２７の外周面の一部がウェブ７の端部の下面７ｂに、塗工バー２０′の接触部２３の一部がウェブ７の下面７ｂに接する個所と同一の高さレベルで接することにより、ウェブ７の両端部を支持するので、ウェブ７が段差部２４により屈曲したり、破損したりしてしまうことを回避することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。

上述した実施の形態１の塗布装置は、縦延伸機４で延伸されたウェブ７に塗液を塗布するものであったが、本発明では、延伸される前のウェブに塗液を塗布するものでも構わない。すなわち、ウェブの製造システムを構成する延伸機が同時に縦方向および横方向に延伸する同時２軸延伸機を備えている場合には、かかる同時２軸延伸機で延伸される前のウェブに塗液を塗布しても構わない。また、上述した実施の形態１の塗布装置による塗液の塗布は、製膜中のウェブ７にインラインで実施するものであったが、本発明では、製膜後のウェブにオフラインで実施するものであっても構わない。

上述した実施の形態１および実施の形態２の塗布装置１０，１０′では、塗膜形成域２１の端部と段差側面２６との間にエッジが形成されていたが、本発明では、該エッジを丸める加工（Ｒ加工）を施しても良いし、面取り加工を施しても構わない。Ｒ加工を施す場合には、半径が０．７ｍｍ以下、面取り加工を施す場合には、一辺の長さが０．７ｍｍ以下とすることが好ましい。

上述した実施の形態１では、吸引ノズル５０をウェブの塗布面の端部に塗布された塗液を除去処理する塗液処理手段の一例として示したが、本発明では、ウェブの塗布面の端部に塗布された塗液をブレード等によりスムージングすることにより除去処理する塗液処理手段を用いても構わない。また、吸引ノズル５０の上下動の駆動に際しては、カメラ等で監視して、塗布位置が予め決められた位置を超えた場合に下方移動させるようにしても構わない。

上述した実施の形態１では、支持手段の一例として支持ローラ４０を適用したが、かかる支持ローラ４０の代わりに、実施の形態２の塗布装置１０′を構成する塗工バー２０′のように拡径部２７を設けても良い。

上述した実施の形態１および実施の形態２である塗布装置１０，１０′を構成する塗工バー２０，２０′は、ウェブ７に変位にしたがって従動回転するものであったが、本発明は、個別に設けたモータの駆動力等でウェブの変位とは関係なく回転するものであっても構わない。また塗工バーの回転方向は、従動回転する方向とは異なる方向であっても構わない。

上述した実施の形態１および実施の形態２である塗布装置１０，１０′を構成する塗工バー２０，２０′は、ともにワイヤー２２を巻回して接触部２３を形成したものであったが、本発明では、ダイス等で塗工バーに段差等を形成した転造バー等を用いても構わない。

上述した実施の形態１および実施の形態２においては、塗工バーの上流側のウェブと下流側のウェブとの成す角度である巻き付け角について特に言及はしていないが、ウェブのバタツキや振動による横ダン状の塗布欠点の発生、あるいは泡スジ欠点の発生を防止すべく、１６０〜１７２°の範囲にすることが好ましい。

上述した実施の形態１および実施の形態２においては、塗液の粘度の測定について特に言及していないが、例えばレオメータ（レオテック社製 ＲＣ２０）を用いて、「１９９６年 ＪＩＳ Ｚ８８０３」の規格に従い測定することが好ましい。その際、測定条件である塗液の温度は、実際の塗布部分における塗液の温度を用いるのが理想ではあるが、塗布部分における塗液の温度を正確に知ることは困難である。そこで、液だまり１２，１４の中央部の表面温度を放射温度計で測定して、代表値として用いても差し支えない。

上述した実施の形態１および実施の形態２においては、塗液の表面張力について特に言及していないが、形成される塗膜（８）とウェブ（７）との接着強度等に影響するために、適度の調整することが好ましい。例えばウェブとして熱可塑性樹脂フィルムを用いた場合、塗液の表面張力は例えば３０〜６０Ｎｍ／ｍにすることが好ましい。塗液の表面張力の測定には、表面張力計（協和化学社製ＥＳＢ−ＶＨ）を用い、Ｋ６７６８に基づいて測定する。

上述した実施の形態１および実施の形態２においては、塗工バー２０，２０′を支持するものとして支持ローラ１１や支持手段４１を例示したが、本発明はこれらに限定されず、塗工バーの中心軸方向に延在するＶ字型溝や半円筒型溝に塗工バーをはめ込んだ態様で支持するものを用いても構わない。

以上のように、本発明に係る塗布装置、塗布方法及び塗膜ウェブの製造方法は、搬送されるシート体であるウェブの塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布するのに有用である。

本発明の実施の形態１である塗布装置が適用されたウェブの製造システムを簡単に示す模式図である。 図１に示した塗布装置を模式的に示す側面図である。 図１に示した塗布装置を模式的に示す平面図である。 図１に示した塗布装置を模式的に示す底面図である。 図２に示した塗工バーの要部を拡大して示す説明図である。 図２に示した塗工バーをその中心軸を通る正中面で切断した場合の塗工バーの要部を拡大して示す拡大断面図である。 図２に示した塗工バーの要部を拡大して示す説明図である。 本発明の実施の形態２である塗布装置を模式的に示す側面図である。 本発明の実施の形態２である塗布装置を模式的に示す平面図である。 図９に示す要部を拡大して示す拡大平面図である。 図８および図９に示した塗工バーの要部を拡大して示す説明図である。 比較用の塗工バーの要部を拡大して示す説明図である。 比較用の塗工バーの要部を拡大して示す説明図である。 従来の塗布装置を模式的に示す側面図である。

符号の説明

７ ウェブ
７ａ 上面
７ｂ 下面
１０，１０′ 塗布装置
１２，１４ 液だまり
１３，１５ 液だまり端部
２０，２０′ 塗工バー
２１ 塗膜形成域
２１ａ 端部
２２ ワイヤー
２３ 接触部
２４ 段差部
２５ 小径部
２６ 段差側面
２７ 拡径部
３０，３０′ 塗液供給手段
３１ ダイ
３２ ガイド板
４０ 支持ロール
５０ 吸引ノズル

Claims (10)

1. 中心軸回りに回転自在に配設され、所定の搬送手段により搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接触可能な接触部が外周面に形成されたロッド状の塗工バーを備え、
   回転する塗工バーの接触部の一部が搬送されるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布する塗布装置において、
   前記塗工バーは、前記接触部が外周面に形成された領域の少なくとも一つの端部と、該端部に隣接する態様で形成され、かつ該領域の外径よりも小さい外径を有する小径部とにより構成され、該端部の外周面に前記液だまりを形成する塗液を滞留させる段差部を設けたことを特徴とする塗布装置。
2. 前記接触部が外周面に形成された領域の端部の外周面と、前記小径部の外周面との前記塗工バーの径方向に沿った長さである段差が０．５ｍｍ以上であり、かつ前記小径部の前記塗工バーの中心軸方向に沿った長さが１．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 前記塗工バーをその中心軸を通る正中面で切断した断面において、前記接触部が外周面に形成された領域の端部の外周面と、該端部の外周面と前記小径部の外周面とに連続する態様で介在する段差側面との角度として定義される段差側面の傾斜角θが１３５°以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
4. 前記塗布面に塗液を供給する塗液供給手段を備え、
   塗液供給手段は、前記液だまりの中央部よりも液だまりの端部への塗液の供給量が増大する態様で供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の塗布装置。
5. 前記接触部の一部が前記ウェブの塗布面に接する個所と同一の高さレベルで該ウェブの端部を支持する支持手段を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の塗布装置。
6. 前記塗布面への塗液量が過大となった場合に、該塗布面の端部に塗布された塗液を除去処理する塗液処理手段を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の塗布装置。
7. ロッド状の塗工バーを回転させ、該塗工バーの所定域の外周面に形成された接触部の一部が搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布する塗布方法において、
   前記塗工バーの所定域の端部の外周面に前記液だまりを形成する塗液を表面張力により滞留させて、該塗液を前記塗布面に塗布する塗布工程を含むことを特徴とする塗布方法。
8. 前記塗布工程は、前記所定域の少なくとも一つの端部と、該端部に隣接する態様で形成され、かつ該所定域の外径よりも小さい外径を有する小径部とにより構成された段差を利用して、前記端部の外周面に塗液を表面張力により滞留させることを特徴とする請求項７に記載の塗布方法。
9. ロッド状の塗工バーを回転させ、該塗工バーの所定域の外周面に形成された接触部の一部が搬送されるシート体であるウェブの塗布面に接することにより、該塗布面に供給されて液だまりを形成する塗液を該塗布面に塗布して塗膜が形成された塗膜ウェブを製造する方法において、
   前記塗工バーの所定域の端部の外周面に前記液だまりを形成する塗液を表面張力により滞留させて、該塗液を前記塗布面に塗布する塗布工程を含むことを特徴とする塗膜ウェブの製造方法。
10. 前記塗布工程は、前記所定域の少なくとも一つの端部と、該端部に隣接する態様で形成され、かつ該所定域の外径よりも小さい外径を有する小径部とにより構成された段差を利用して、前記端部の外周面に塗液を表面張力により滞留させることを特徴とする請求項９に記載の塗膜ウェブの製造方法。

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