JP2012213762A - カーテン塗布方法及びカーテン塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スロット型ダイを有するスロット型のカーテン塗布方法であって、非塗布時には、スロット型ダイの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より前記支持体と反対方向に傾ける。スロット型ダイが一対のエッジガイドと一体、同期又は独立して回動し、一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる態様、スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出量がカーテン膜を形成する量より少ない時には、一対のエッジガイドを該エッジガイドの塗布時位置から塗布液の落下する領域を除く位置に移動させる態様などが好ましい。
【選択図】図1
Description
更に、スロット型ダイのスロットに洗浄用短冊状フィルム等を挿入して清掃する場合には、スロット型ダイの吐出口から吐出される塗布液の吐出方向が重力方向(下向き)であるため、スロット型ダイのスロットの位置が確認し難いので、スロット型ダイのスロットの洗浄が困難となる。また、スロット型ダイのスロットに洗浄用短冊状フィルムを上向きに挿入して洗浄する際に、作業者の腕が上向きになるので、洗浄液又は洗浄廃液が作業者の腕を伝わって流下し、洗浄液又は洗浄廃液で作業者の腕及び服を汚してしまうという問題がある。
本発明のカーテン塗布方法は、少なくとも1種の塗布液をスロット型ダイの吐出口から吐出し、
前記塗布液の自由落下塗布液膜を形成し、
前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布するカーテン塗布方法であって、
非塗布時には、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より前記支持体と反対方向に傾けることを特徴とする。
ここで、前記スロット型ダイが一対のエッジガイドと一体又は同期して回動し、かつ前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させることが好ましい。
また、前記スロット型ダイが一対のエッジガイドと独立して回動し、かつ前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させることが好ましい。
また、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出量がカーテン膜を形成する量より少ない時には、一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から、塗布液の落下する領域を除く位置に移動させることが好ましい。
前記塗布液の落下する領域とは、塗布液からなるカーテン膜の厚み、塗布液からなるカーテン膜の幅、塗布液からなるカーテン膜の高さで形成される空間を意味する。
前記塗布液の自由落下塗布液膜を形成し、
前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布するカーテン塗布装置であって、
非塗布時には、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より前記支持体と反対方向に傾ける手段を有することを特徴とする。
ここで、前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる移動手段を有することが好ましい。
本発明のカーテン塗布装置は、少なくとも1種の塗布液をスロット型ダイの吐出口から吐出し、前記塗布液の自由落下塗布液膜(カーテン膜)を形成し、前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布する装置であり、具体的には、吐出手段と、一対のエッジガイドとを有してなり、更に必要に応じて適宜選択した搬送手段等のその他の手段を有してなる。
本発明のカーテン塗布方法は、少なくとも1種の塗布液をスロット型ダイの吐出口から吐出し、前記塗布液の自由落下塗布液膜(カーテン膜)を形成し、前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布する方法であり、具体的には、吐出工程を含み、更に必要に応じて適宜選択した搬送工程等のその他の工程を含んでなる。
ここで、前記非塗布時とは、塗布開始前、塗布一時停止時、及び塗布終了時のいずれかを意味する。
前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向は、水平より支持体と反対方向に0度〜60度傾けることが好ましい。前記傾き角度は、0度(水平)以上であれば、実質的には気泡の排出が可能であるが、気泡が確実に排出でき、排出時間が短時間で済む点から、5度〜30度がより好ましい。
前記吐出手段は、塗布液を吐出する吐出口を有する手段であり、前記吐出工程は、塗布液を吐出口から吐出する工程である。
前記塗布液は、塗布液のストックタンクからポンプ、フィルター、液温調装置、分岐バルブ等を経て、スロット型ダイに送液され、支持体に塗布される。
前記塗布液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリルエマルジョン、感熱液、熱転写リボン塗布液、水系塗布液、溶剤系塗布液などが挙げられる。前記塗布液は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記塗布液の粘度が、1mPa・s未満であると、塗布を一時中断する場合などに、スロット型ダイのスリットから液だれが発生してしまうことがあり、2,000mPa・sを超えると、(1)塗布液中の気泡が抜け難く、塗布液中の気泡により欠陥が生じたり、(2)塗布液の吐出圧が高くなるため、送液ポンプへの負荷が高くなり、給液系の耐圧性が必要となることがある。
前記粘度は、例えば、B型粘度計等を用いて測定することができる。
前記表面張力が、20mN/m未満であると、カーテン膜自身の表面張力が弱いため、カーテン膜の引張りが弱く、風による外乱によって容易にカーテン膜が変形して揺れてしまうことがある。一方、前記表面張力が、40mN/mを超えると、カーテン膜の切上がりを生じることがある。
前記表面張力は、例えば、FACE自動表面張力計(協和界面科学株式会社製)等を用いて、白金プレート法により、静的表面張力を測定することができる。
また、カーテン塗布方法における動的表面張力は、“A study of the behaviour of a thin sheet of moving liquid”D.R.Brown.Journal of Fluid Mechanics 10,p.297-305.1961等に示された、カーテン膜に針状物を挿入した際にカーテン膜の割れる角度から動的表面張力を算出する方法によって測定することができる。
前記スロット型ダイの吐出口の断面形状は、矩形断面であることが好ましい。
前記吐出口の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、隙間が0.2mm〜0.5mmであることが好ましい。
前記隙間(スリット)は、塗布液を幅方向に均一化させる機能を有し、その隙間の大きさは、「Slot Coating :Fluid mechanics and die design 、Sartor、Luigi、Ph.D. University of Minnesota、1990」などに示されているように、スロット型ダイのマニホールドの大きさ、形状、及びマニホールドからスリット出口までの距離などによっても変わり、塗布液の流量、粘度によっても変わる。
なお、塗布液に樹脂が含まれている場合であっても、目詰まりを防止できる点から、前記吐出口の材質は金属を用いることが好ましい。
前記塗布液を吐出するための吐出機構としては、スロット型ダイが用いられる。
前記スロット型ダイは、1層又は2層の塗布液を塗布する場合に用いられ、吐出口からの塗布液の吐出方向が重力方向(下向き)であるため、塗布液の粘度が低い場合には、液だれを生じたり、塗布液中の気泡がスロット型ダイのマニホールド内に滞留する場合がある。しかし、スロット型ダイは、スライド型ダイと比較して、塗布液の吐出速度が速いため、塗布液の動的表面張力と塗布液が落下する際の動圧(慣性力)との釣合いから、動的表面張力が大きい場合に切れ上がるというカーテン膜の切れ上がりのメカニズムを考慮すると、スロット型カーテン塗布方法は切れ上がり難い。また、スライド型ダイにおけるスライド流下面のような、開放空間がないため、洗浄する際に容易であり、洗浄に使用する水等の洗浄液も少ない。また、前記塗布液の粘度が高い場合は、操業中の一時中断時も容易である。
前記塗布液を吐出する際の塗布液流量は、前記カーテン膜が形成可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持体としては、塗布液を支持可能なものである限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持体の形状、構造、大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、剥離紙、原紙、合成紙、PETフィルムなどが挙げられる。
前記搬送手段は、前記支持体を搬送する手段であり、前記搬送工程は、前記支持体を搬送する工程である。
前記搬送手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、搬送ローラ、搬送ベルトなどが挙げられる。
本発明のカーテン塗布方法及びカーテン塗布装置は、例えば、ハロゲン化銀写真感光材料、磁気記録材料、感圧記録紙、感熱記録紙、粘着ラベル、アート紙、コート紙、インクジェット記録シートなどの作製に好適に用いられる。
図1は、本発明の第1の実施形態のスロット型カーテン塗布装置の一例を示す側面図である。
この図1のカーテン塗布装置100は、スロット型ダイ1と、エッジガイド2と、バックアップロール3と、支持体4と、回動手段としての回動中心18及び回動モーメント発生手段19とを有している。図1中、6はバキュームチャンバー、7はエッジガイド上下シリンダ、8は前後スライド手段、9は左右スライド手段、11は液受けパン、12はダイ洗浄及び気泡除去用パン、13はマニホールド、14はスロット、15はダイリップ、16は液流下案内板、17は吐出口、20は塗布ヘッドフレーム、21はサポート部材兼エッジガイド移動手段をそれぞれ表す。なお、前後スライド手段8及び左右スライド手段9は離間手段を兼ねることができる。
前記スロット型カーテン塗布装置を用いたスロット型カーテン塗布方法は、単層塗布及び同時多層塗布のいずれでもよい。
図2に示すように、塗布時には、従来のスロット型カーテン塗布装置と同様にスロット型ダイ1の吐出口17はバックアップロール3に対し重力方向(下向き)を向いている。この状態において安定に塗布が行われる。
また、塗布再開直前では、カーテン膜を形成する時に、気泡がスロット型ダイ1の吐出口17で膨張し、破泡することがある。この破泡によって塗布液がスロット型ダイ1のダイリップ15に付着し、カーテン膜にスジが形成され、この状態で支持体4上に転写され、塗布スジ欠陥が生じる。
このように、従来のスロット型カーテン塗布装置では、塗布一時停止時、スロット型ダイ1のマニホールド13に空気が浸入することにより、塗布欠陥及び塗布ロスが発生するという問題があった。
また、塗布開始前において、従来のスロット型カーテン塗布装置の場合には、スロット型ダイ1のマニホールド13内の空気を塗布液と置換するため、大量の塗布液をスロット型ダイ1に供給しなければならず、供給した塗布液は廃棄されていた。
また、塗布一時停止後、スロット型ダイ1の回動開始までの時間は、スロット型ダイ1のスロット14より塗布液が落下し、スロット型ダイ1のスロット14からマニホールド13に空気が侵入しない範囲の時間であればよい。前記時間は、塗布液の粘度及びスロット14のギャップの大きさに依存する。
前記スロット型ダイ1への塗布液の供給量は、特に制限はなく、塗布液の粘度、粘度特性、密度、及びスロット型ダイの大きさなどに応じて異なり適宜設定することができる。
スロット型ダイ1におけるマニホールド13は、スロット型ダイ1を構成する2枚のプレートのうち、下側のプレートに設けることが好ましい。これにより、スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた時に、空気の排出が容易になる。
前記回動モーメント発生手段19としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、空気圧シリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダ、揺動モータなどが挙げられる。
前記回動モーメント発生手段19は、位置決めストッパ(不図示)を備えていることが好ましい。これにより、電気、空気圧、油圧等の動力源が停止しても、スロット型ダイ1の吐出口17からの塗布液の吐出方向を水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた姿勢を保持でき、また、塗布停止時の塗布液と空気の置換によるスロット型ダイ1のマニホールド13への空気の侵入を防止できる。
この図1は、塗布開始前に、スロット型ダイ1のマニホールド13内の空気を塗布液に置換する塗布一時停止時、塗布一時停止時のスロット型ダイ1のダイリップ15の清掃時、及び塗布終了時のスロット型ダイ1の姿勢を示している。
スロット型ダイ1及びエッジガイド2を有する塗布ヘッドフレーム20は、エッジガイド2位置がバックアップロール3の頂点付近の図2に示す塗布時位置から移動する。エッジガイド2の位置はバックアップロール3の頂点付近から図1に示すように右側の塗布オペレータ側の位置にある。バックアップロール3の頂点付近からの移動距離は、50mm〜300mm程度であり、それぞれのカーテン塗布装置の構造によって異なる。
また、スロット型ダイ1のマニホールド13内の空気と塗布液の置換時に、スロット型ダイ1の吐出口から塗布液を吐出した時、ダイ洗浄及び気泡除去用パン12がスロット型ダイ1の近傍になく、数十cmも離れて下方にあると、液受けパン11の一部の機能は果たすものの、吐出された塗布液の落下に伴う液はねによりカーテン塗布装置、又は作業者の作業服を汚してしまう。
また、塗布終了後、又は塗布液の変更のためのスロット型ダイ1内部の水等の溶媒による洗浄には、大量の溶媒を用いる。このため、スロット型ダイ1への塗布液の送液量も大きくなるので、洗浄廃液の落下による飛散、液はねによる汚損の影響は大きくなる。このとき、スロット型ダイ1の吐出口17から吐出した塗布液又は洗浄廃液がスロット型ダイの下面を伝わり、この面を汚し、塗布液が多方向に飛散落下し、液はねによる汚損も避けられない。
したがって、図1に示すように、ダイ洗浄及び気泡除去用パン12、及び前記ダイ洗浄及び気泡除去用パン12に塗布液を導入するように流下案内板16を設けることが好ましい。これにより、塗布液の飛散などを防止することが可能となる。
前記ダイ洗浄及び気泡除去用パン12は、スロット型ダイ1と一体に回動させてもよい。
前記ダイ洗浄及び気泡除去用パン12は、スロット型ダイ1の回動と独立して移動させてもよい。この場合、前記ダイ洗浄及び気泡除去用パン12は、スロット型ダイ1を水平若しくは上方の間で保持した時に、スロット型ダイ1の直下に移動し、配置できればよい。
なお、高粘度の塗布液を用いた場合には、ダイ洗浄及び気泡除去用パン12の中での塗布液の流動をよくし、排出し易くするためダイ洗浄及び気泡除去用パン12のほぼ全幅に水吐出ノズルを有することが好ましい。
前記流下案内板16の長さは、塗布液を液受けパン11へ案内できる長さであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができる。
前記スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を前記支持体と反対方向に傾けたときの流下面と水平面とのなす角度は0°〜60°が好ましく、塗布液の流下がスムーズである点から45°が特に好ましい。
前記流下面の下端は、鋭角であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記流下面の吐出口側の、スロット型ダイ1の吐出口からの距離は、スロット型ダイ1を汚さない点から、吐出口に近いことが好ましいが、スロット型ダイ1のダイリップの清掃の作業性を考慮すると10mm以上が好ましい。
前記流下案内板16は、着脱式でも固定式でも構わない。
前記流下案内板16の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ナイロン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂;アルミニウム、ステンレススチール等の金属などが挙げられる。
前記スロット型ダイが回動している間は、スロット型ダイの吐出口から塗布液が吐出されていないことが好ましいが、スロット型ダイのダイリップを汚損しない程度であれば微量吐出されていてもよい。
(2)前記スロット型ダイが一対のエッジガイドと独立して回動し、かつ前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる態様が好ましい。
(3)前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出量がカーテン膜を形成する量より少ない時には、一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から、塗布液の落下する領域を除く位置に移動させる態様が好ましい。
前記塗布液の落下する領域とは、塗布液からなるカーテン膜の厚み、塗布液からなるカーテン膜の幅、塗布液からなるカーテン膜の高さで形成される空間を意味する。
(1’)前記スロット型ダイが一対のエッジガイドと一体又は同期して回動し、かつ前記一対のエッジガイド間の幅を変化させるように、前記一対のエッジガイドを移動させることが好ましい。
(2’)前記スロット型ダイが一対のエッジガイドと独立して回動し、かつ前記一対のエッジガイド間の幅を変化させるように、前記一対のエッジガイドを移動させることが好ましい。
(3’)前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出量がカーテン膜を形成する量より少ない時には、一対のエッジガイド間の幅が、前記スロット型ダイの吐出口の幅より大きくなるように前記一対のエッジガイドを移動させることが好ましい。
前記スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向が重力方向(下向き)の場合に塗布液をカーテン膜が形成しない程度少量吐出している時(図17)、及び前記スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を水平乃至水平より前記支持体と反対方向へ傾けた場合(図18)には、塗布液を吐出する又はしないに関わらず、前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から、塗布液の落下する領域(図17及び図18の斜線の領域102)を除く位置に移動する。
これらにダイ洗浄及び気泡除去用パン11又は液受けパン12を組み合わせることにより、塗布液又は洗浄液を吐出した時、ダイリップ、スロット、又はマニホールドの洗浄時の塗布液による周囲への汚損、及びエッジガイド2の汚損防止が可能となる。
スロット型ダイ1は、一対のエッジガイド2と一体又は同期しての回動、及びエッジガイド2とは独立した回動のいずれでも構わない。
また、エッジガイド2のカーテン膜案内部材又は補助水を流下する構造のエッジガイド2では補助水の流下面、又は流下部材に付着した場合、その状態でカーテン膜を形成するとカーテン膜が垂直に落下しないことがある。また、カーテン膜が曲がり、カーテン膜のエッジガイドとの接触部よりカーテン膜の支持体との衝突部まで円弧を描くようにスジが生じ、前記衝突部ではカーテン膜に波打ちのような乱れが生じ、カーテン膜の膜厚均一性が損なわれてしまう。更に、補助水を用いた場合には、補助水の流下が妨げられ、補助水の落下速度が低下し、カーテン膜の端部の落下速度が低下し、カーテン膜の膜厚均一性が損なわれてしまう。
塗布開始時又は塗布再開時にスロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を支持体に対し重力方向(下向き)とした時、塗布液の吐出量が小さくエッジガイド2の位置を塗布時と同じ位置で保持すると、スロット型ダイ1の吐出口17から櫛型状に、左右に振動しながら塗布液が流下する。このとき、スロット型ダイ1の吐出口17の両端付近の塗布液が左右振動することにより、エッジガイド2又は図示しないエッジガイドの補助水流下面を汚すことがある。
また、塗布液を吐出しないときであっても重力により塗布液は時間とともにスロット型ダイ1の吐出口17よりその全幅にわたり概ね一定の間隔で落下を始める。このとき、吐出口17両端付近でも塗布液の落下が発生することがある。その結果、エッジガイド2、又はエッジガイドの補助水(不図示)流下面を汚してしまうことがある。
一対のエッジガイド2,2をそれぞれスロット型ダイ1の吐出口17の吐出口幅Wより外側に適宜移動させることが好ましい。例えば、塗布開始前のスロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を支持体に対し重力方向(下向き)とした時には、数mm〜数10mm程度(R寸法)塗布幅方向の外側に移動させることが好ましい。
非塗布時に、スロット型ダイのダイリップ及びスロットの清掃をする場合には、数10mm以上移動させることにより、エッジガイド2の塗布液付着に伴う塗布ロス等の諸問題を解決することが可能となる。即ち、予め、一対のエッジガイド2を、スロット型ダイ1の吐出口17から離間させておくため、エッジガイド2、又はエッジガイドの補助水(不図示)流下面を汚すことを防止できる。
また、塗布液の給液量を増やすことにより塗布液の振動が止まるか、又は櫛型状の落下がなくなった段階で、塗布時位置にエッジガイド2を移動させることにより、塗布液がエッジガイド2、又はエッジガイドの補助水(不図示)流下面を汚すことを防止できる。
前記エッジガイドのスライド機構と兼用する場合には、スライド量を数mm〜数10mmとすることが好ましい。このため、位置決めポイントを設けるか、スライド移動量又はスライド移動位置を、塗布幅替えのためのスライド移動量又はスライド移動位置としてもよい。
スロット型ダイ1のダイリップ15との接触面に隙間があると隙間に塗布液が浸入し、これがエッジガイド2を汚して、塗布を中止しなければならないことがある。
スロット型のカーテン塗布方法の場合、塗布幅に合わせて一対のエッジガイド2を塗布幅方向に移動可能であるが、スライドレールのごく僅かなガタによりスロット型ダイ1のダイリップ15の先端とエッジガイド2の上端との間にごく僅かな隙間が形成されてしまう。
スロット型ダイ1又はエッジガイド2を重力方向に移動可能とすることにより、前記隙間の発生を防止でき、塗布液の流出によるエッジガイド2、又はエッジガイドの補助水(不図示)流下面を汚すことが防止できる。
エッジガイド2とスロット型ダイ1のダイリップ15の押付け力は、前記隙間を無くすことができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明者らの実験によると、一対のエッジガイド2の上下動としては、エッジガイド2及びその取り付けブラケット等の重量を除き、エッジガイド2とスロット型ダイ1のダイリップ15の押付け力が0.5kg〜1.5kgであると隙間がなく良好であった。この時のダイリップとの接触長さは45mm、接触幅は4.3mmであった。
前記樹脂材料としては、スロット型ダイ1の吐出口17とエッジガイド2との押し付けにより大きく変形することがない樹脂材料、また、有機溶剤系塗布液を用いる場合には、有機溶剤に溶解しない樹脂材料が用いられる。
前記樹脂材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、テフロン(登録商標)系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ナイロン系樹脂などが挙げられる。
スロット型ダイ1及びエッジガイド2の材質としては、通常、ステンレススチールが使用されており、スロット型ダイ1及びエッジガイド2のいずれかの上下動による接触により、ダイリップ15に打ち傷が付いてしまうことがある。
なお、エッジガイド2のスロット型ダイ1のダイリップ15との接触部にスロット型ダイ1のダイリップ15より軟質の樹脂材料を用いるが、ダイリップ15の材質として高硬度のステンレススチールを用いた場合には、前記接触部にアルミニウム等の軟質金属を用いてもよい。
このようにスロット型ダイの高さは低いことが好ましく、スロット型ダイから液受けパンまでの高さは30cm以下(ただし、作業者の肘の高さ程度)が好ましい。
なお、スロット型ダイの回動中心を適切な高さとすることでスロット型ダイの回動後のダイリップ位置を低く設定することも可能であるが、中心位置設計では様々な制約があるため、スロット型ダイの上下動を可能とすることで前記装置設計上の制約を回避できる。
次に、本発明のカーテン塗布方法及びカーテン塗布装置の第2の実施形態について、図7、図8、図9、及び図10を参照しながら説明する。
図7は、本発明のスロット型カーテン塗布装置101の第2の実施形態を示す側面図である。このカーテン塗布装置101は、スロット型ダイ1と、エッジガイド2と、バックアップロール3と、支持体4と、回動手段としての回動中心18及び回動モーメント発生手段19とから構成されている。
なお、図7中、6はバキュームチャンバー、7はエッジガイド上下シリンダ、8は前後スライド手段、9は左右スライド手段、11は液受けパン、12はダイ洗浄及び気泡除去用パン、13はマニホールド、14はスロット、15はダイリップ、16は液流下案内板、17は吐出口、20は塗布ヘッドフレーム、21はサポート部材兼エッジガイド離間手段をそれぞれ表す。なお、前後スライド手段8及び左右スライド手段9は離間手段を兼ねることができる。
塗布終了後、図9に示すように、スロット型ダイ1と一対のエッジガイド2を装備した塗布ヘッドフレーム20は移動し、スロット型ダイ1と一対のエッジガイド2は概ねバックアップロール3の頂点位置から液受けパン11の上方に位置する。この位置では、塗布液の供給量を少なくしてカーテン膜の形成をやめた場合、回動手段の作動により、素早くスロット型ダイ1を回動させて、図8に示すように、スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けるにより、スロット型ダイ1のスロット14及びマニホールド13への空気の浸入を防ぐことができる。
本発明者らの実験によると、アクリルエマルションの粘着剤〔粘度特性y=900x−0.26〔ただし、xはシェアレート(1/s)、yは粘度を表し、B型粘度計で約700cpである。静的表面張力が30dyn/s、サイデン化学株式会社製〕を用いて、スロット型ダイ1のマニホールド、リップ、及びスロットの洗浄を行った結果、液受けパン11内の液面の有無に関わらず、スロット型ダイ1の吐出口(又はダイの液流下案内板16)と、液受けパン11の底面(又は液受けパン11の液面)との距離が300mm以上離れると液はねが生じることが分かった。
前記距離は、特に制限はなく、塗布液の粘度及び液受けパン11中の塗布液の粘度などに応じて異なり一概には規定できないが、200mm以下が好ましい。前記距離を200mm以下とすることにより、液はねによる周囲の汚損防止が可能となる。なお、図7及び図8に示す実施形態では、図1と異なり、液受けパン11は1つであるが、液受けパン11は1つのみで構わない。
なお、スロット型ダイ1の回動中心18を適切な高さとすることにより回動後のスロット型ダイのダイリップの位置を低く設定することも可能であるが、中心位置設計では様々な制約があるため、スロット型ダイを上下動可能とすることによって装置設計上の制約を回避している。
図8、図9、及び図10と図7の移動機構を、前記紙継ぎ部(スプライス部)通過時に使用するスライド機構25に組み込むことにより、カーテン塗布装置の構造は基本的に変化なく、スライド機構のストロークのみ延長することで済み、カーテン塗布装置の構造が複雑化しない。
この場合、スロット型ダイ1のマニホールド13内の空気を塗布液と置換時にスロット型ダイ1に供給する塗布液の給液量を少なくすることにより、気泡の噴出に伴う塗布液による周囲の汚損を抑制することは可能である。しかし、現実的には、空気の置換のために大きな時間が掛かり通常の操業では稼働率の低下となってしまう。
また、空気の置換が終了するまでダイリップ15のスロット14にウエス等を掛けて塗布液の飛散を防止してもよい。塗布液が付着したウエスは洗浄することで再利用できるので経済的である。しかし、塗布液が粘着剤、特にアクリル系粘着剤の場合には有機溶剤を用いないと粘着剤の除去ができないため安全衛生上好ましくない。また、使い捨てタイプのウエスの場合には有機溶剤によるウエスの洗浄が不要であるが経済的でない。
更に、マニホールド13の両端に空気抜き穴を設けることによりスロット型ダイ1のマニホールド13内の空気を塗布液と置換が可能である。この場合、空気抜き穴を塞ぐ閉止バルブが必要になり、高価なスロット型ダイ1に加工を施すため、コスト増大、構造の複雑化が生じる。
前記飛散防止部材23は、スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向の正面のみならず側面にも設けることができる。
前記飛散防止部材23としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、飛散防止板、飛散防止シートなどが挙げられる。
なお、図12に示すように、飛散防止部材23の下端、又はその下端の鉛直線が液受けパン11の中にあることが好ましい。これにより、気泡の噴出に伴って塗布液が飛散防止部材23に衝突し、飛散防止部材23を流下すると液受けパン11に塗布液が導入され、周囲への塗布液の汚損を防止することができる。
このようなカーテン塗布装置では、スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた位置から、スロット型ダイ1を支持体に対し重力方向に回動する時に、装置の故障などにより急速に下向きに落下してしまうことがあり、安全性確保の上で大きな課題となっている。
また、リリーフ付レギュレータ(不図示)を介して空気圧シリンダへの圧縮空気を供給することにより、スロット型ダイ1の吐出口からの塗布液の吐出方向を水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた位置から前記支持体に対し重力方向(下向き)に回動する時に、回動手段(回動中心18及び回動モーメント発生手段19)により回動モーメントを与えることによって、リリーフ付レギュレータ(不図示)により圧縮空気を排気しながら回動させることができる。
前記落下防止機構としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、油圧シリンダ又は空気圧シリンダの機械式ストッパ、回動支点を保持するブラケット挿入して回動を防止するピンなどが挙げられる。
従来の塗布液の供給方法では、非塗布時には、塗布液がスロット型ダイ1に対して上向き又は水平に供給されるため、ある程度は給液配管の途中に気泡が滞留しにくくなる。しかし、塗布時には、スロット型ダイが重力方向に向いているので、スロット型ダイ1のマニホールド13に塗布液を供給すると、塗布液中の気泡が少しずつ給液配管に滞留し、ある時突然、大きな気泡となり流出して塗布抜け欠陥が発生してしまうことがある。
また、塗布時であっても、スロット型ダイ1のマニホールド13への供給方向は水平となるため、給液配管24の途中に気泡が滞留しにくくなり、塗布抜け欠陥の発生の抑制が可能となる。
<1> 少なくとも1種の塗布液をスロット型ダイの吐出口から吐出し、
前記塗布液の自由落下塗布液膜を形成し、
前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布するカーテン塗布方法であって、
非塗布時には、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より前記支持体と反対方向に傾けることを特徴とするカーテン塗布方法である。
<2> 非塗布時が、塗布開始前、塗布一時停止時、及び塗布終了時のいずれかである前記<1>に記載のカーテン塗布方法である。
<3> スロット型ダイを回動させ、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を水平より支持体と反対方向に0度以上60度以下の角度とした前記<1>から<2>のいずれかに記載のカーテン塗布方法である。
<4> スロット型ダイが一対のエッジガイドと一体又は同期して回動し、かつ前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる前記<1>から<3>のいずれかに記載のカーテン塗布方法である。
<5> スロット型ダイが一対のエッジガイドと独立して回動し、かつ前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる前記<1>から<3>のいずれかに記載のカーテン塗布方法である。
<6> スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出量がカーテン膜を形成する量より少ない時には、一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から、塗布液の落下する領域を除く位置に移動させる前記<1>から<3>のいずれかに記載のカーテン塗布方法である。
<7> スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた状態で、スロット型ダイを重力方向に移動する前記<1>から<6>のいずれかに記載のカーテン塗布方法である。
<8> 少なくとも1種の塗布液をスロット型ダイの吐出口から吐出し、
前記塗布液の自由落下塗布液膜を形成し、
前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布するカーテン塗布装置であって、
非塗布時には、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より前記支持体と反対方向に傾ける手段を有することを特徴とするカーテン塗布装置である。
<9> 非塗布時が、塗布開始前、塗布一時停止時、及び塗布終了時のいずれかである前記<8>に記載のカーテン塗布装置である。
<10> スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向が水平より支持体と反対方向に0度以上60度以下の角度である前記<8>から<9>のいずれかに記載のカーテン塗布装置である。
<11> 一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる移動手段を有する前記<8>から<10>のいずれかに記載のカーテン塗布装置である。
<12> スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた状態で、スロット型ダイを重力方向に移動させる手段を有する前記<8>から<11>のいずれかに記載のカーテン塗布装置である。
<13> ダイ洗浄及び気泡除去用パンを有し、該ダイ洗浄及び気泡除去用パンが非塗布時においてスロット型ダイの吐出口近傍に位置する前記<8>から<12>のいずれかに記載のカーテン塗布装置である。
<14> スロット型ダイのリップ近傍に液流下案内板を有する前記<8>から<13>のいずれかに記載のカーテン塗布装置である。
<15> 塗布液の飛散防止部材を有し、該飛散防止部材が非塗布時においてスロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向前方に位置する前記<8>から<14>のいずれかに記載のカーテン塗布装置である。
2 エッジガイド
4 支持体
5 カーテン膜
17 吐出口
100 カーテン塗布装置
101 カーテン塗布装置
Claims (15)
- 少なくとも1種の塗布液をスロット型ダイの吐出口から吐出し、
前記塗布液の自由落下塗布液膜を形成し、
前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布するカーテン塗布方法であって、
非塗布時には、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より前記支持体と反対方向に傾けることを特徴とするカーテン塗布方法。 - 非塗布時が、塗布開始前、塗布一時停止時、及び塗布終了時のいずれかである請求項1に記載のカーテン塗布方法。
- スロット型ダイを回動させ、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を水平より支持体と反対方向に0度以上60度以下の角度とした請求項1から2のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- スロット型ダイが一対のエッジガイドと一体又は同期して回動し、かつ前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる請求項1から3のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- スロット型ダイが一対のエッジガイドと独立して回動し、かつ前記一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる請求項1から3のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出量がカーテン膜を形成する量より少ない時には、一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から、塗布液の落下する領域を除く位置に移動させる請求項1から3のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた状態で、スロット型ダイを重力方向に移動する請求項1から6のいずれかに記載のカーテン塗布方法。
- 少なくとも1種の塗布液をスロット型ダイの吐出口から吐出し、
前記塗布液の自由落下塗布液膜を形成し、
前記塗布液膜の左右両側端を一対のエッジガイドで支え、連続走行する支持体上に塗布するカーテン塗布装置であって、
非塗布時には、前記スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より前記支持体と反対方向に傾ける手段を有することを特徴とするカーテン塗布装置。 - 非塗布時が、塗布開始前、塗布一時停止時、及び塗布終了時のいずれかである請求項8に記載のカーテン塗布装置。
- スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向が水平より支持体と反対方向に0度以上60度以下の角度である請求項8から9のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- 一対のエッジガイドを該一対のエッジガイドの塗布時位置から移動させる移動手段を有する請求項8から10のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- スロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向を、水平乃至水平より支持体と反対方向に傾けた状態で、スロット型ダイを重力方向に移動させる手段を有する請求項8から11のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- ダイ洗浄及び気泡除去用パンを有し、該ダイ洗浄及び気泡除去用パンが非塗布時においてスロット型ダイの吐出口近傍に位置する請求項8から12のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- スロット型ダイのリップ近傍に液流下案内板を有する請求項8から13のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
- 塗布液の飛散防止部材を有し、該飛散防止部材が非塗布時においてスロット型ダイの吐出口からの塗布液の吐出方向前方に位置する請求項8から14のいずれかに記載のカーテン塗布装置。
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