JP2745337B2 - ウエブの接合方法 - Google Patents

ウエブの接合方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スライドビード塗布方法などにおいて、ウ
ェブ接合部が塗布部通過の際に発生する塗布故障を防止
する接合方法に関する。
〔従来の技術〕 たとえば、感光材料や磁気記録媒体の製造における多
層塗布などに際して、いわゆるスライドビード塗布方法
が用いられている。
前記スライドビード塗布方法は、スライドホッパーか
ら流出させた塗布液を、ホッパーリップ端において数十
〜数百μｍのギャップ（隙間）を有する状態で走行する
ウェブに対し、架橋状態に転移させて塗布する塗布方法
である。
近年、このスライドビード塗布方法についても各種の
改良が試みられ、たとえば特公昭49−17853号公報にお
いては、第５図（ａ）に示されるように、中空ドラムに
多数の気体噴射口を形成し、この中空ドラムを巡ってウ
ェブを搬送する過程で、気体噴射口から気体を噴射させ
てウェブをそのドラムから浮上させながら塗布を行う方
法が開示されている。また、米国特許第2,681,294号に
おいては、ビードの形成箇所の下方に、減圧チャンバー
を設けて架橋状態にある塗布液（ビード）を安定化させ
る方法が開示されている。
前記スライドビード塗布方法においては、塗布を中断
することは生産性の低下を招くために、順次ウェブ同士
を接続し連続化させて搬送しながら塗布を行うことが望
まれる。
このためのウェブ接続方法としては、スプライステー
プを用いて両ウェブ端同士を接続する方法、ウェブ同士
を超音波により溶着して接続する方法などが多用されて
いる。
前記スプライステープ方式に関しては、たとえば特公
昭47−42725号公報、特開昭54−34343号公報、特開昭50
−49338号公報などにその開示があり、本出願人におい
ても、当初スプライステープの後端部を鋸歯状にしたス
プライステープを用いた接合法を考えた。
一方、前記超音波溶着方式に関しては、たとえば特公
平１−41981号公報において、第７図に示されるよう
に、回転可能な円板状超音波ホーン20によりローリング
加圧しながらウェブ３、３′のラップ部分の溶着を行う
超音波接合装置の開示がある。
他方、特公昭62−3069号公報においては、接合される
ウェブの端同士を突き合わせた状態で、この突き合わせ
部分を覆って表裏側にスプライス片を配設し、このスプ
ライス片を所定の圧力と温度を加えることによって、溶
融の過程で前記表側スプライスの溶融部分がウェブ突き
合わせ部分の隙間に流れ込み、スプライスの前端および
後端部から漸進的に厚さを減じる滑らかな傾斜面を形成
するようにしたウェブ接合方法が開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述のように、ウェブ同士をスプライステープにより
接合する場合には、接合テープ端における段差のため
に、その接合部のビード部通過の際、ビード崩壊や縦ス
ジ故障などの障害を誘発していた。
前記ビード崩壊を防止するためには、ウェブ接合部が
ビード部通過の際に、前記減圧チャッバーの減圧量をア
ップする方法が有効的であるが、この方法によれば減圧
アップ区間に縦スジ故障が発生する。通常この減圧アッ
プ区間は７〜10m程度であるが、塗布液自体が高価なた
め経済的損失はきわめて大きい。
また、スプライステープの重層により接合部は局部的
に剛性が大きくなるため、第10図に示されるように、前
述エア吹出し中空ドラムによるエアロール搬送の際に、
該接合部は一定の曲率とならず、前方に突出するように
なるため、ビード通過の際に急激なギャップ変動により
塗布障害などを誘発する。
さらに、スプライステープによる接続の場合には、テ
ープ接着層の粘着剤のはみ出しによるガイドロールのプ
レッシャー故障などを引き起こす場合がある。
そこで本発明の課題は、前記問題点に鑑み、粘着剤の
はみ出しによるガイドロールのプレッシャー故障、並び
に接合部の塗布面の段差の発生に伴う、スジ・泡などの
塗布故障を防止することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題は、連続搬送される先行ウェブの後端部とこ
れに続く次行ウェブの先端部とを重ね合わせ、この重ね
合わせ部に超音波ホーンのチップ部分を接触させて超音
波振動を与えることにより、ウェブ同士を溶着接合させ
るに当たり、 前記重ね合わせによる表裏段部の少なくとも一方を跨
いで超音波ホーンのチップ部分を接触させウェブの溶融
を行いながら溶着接合するとともに、超音波ホーンのチ
ップ部分の接触が前記段部の一方のみであるとき、塗布
面をその一方の段部側としかつウェブの搬送方向を当初
の段差面が進行方向に向かうようにし、超音波ホーンの
チップ部分の接触面が前記重ね合わせ代全体をカバーす
るとき、ウェブの搬送方向および塗布面を当初の段差面
が進行方向に向かう方向およびその段差面側とする条件
の下で塗布面を表裏任意とすることで解決できる。
〔作用〕
本発明のウェブ接合方法においては、先ず粘着剤のは
み出しによるガイドロールのプレッシャー故障、並びに
接合部曲率変化による塗布障害を防止するために超音波
接合法を採用する。超音波接合法は、ホーンから与えら
れる超音波振動により、ウェブの重ね合わせ境界面に発
熱を起こし溶着させるものであるから粘着剤のはみ出し
によるガイドロールのプレッシャー故障が誘発されるこ
とがなく、またウェブ同士の溶着であるから、特に剛性
付加材であるスプライステープを使用しないため、接合
部の剛性が他の部分と実質的に同一となり、接合部のエ
アロール通過時における曲率変化が実質的にないため、
もって急激なギャップ変動がなく、これに原因する塗布
障害を無くすことができる。
また、前記塗布障害は、主にウェブ接合部の盛り上が
りによるビードギャップ変動と、先行ウェブ表面とスプ
ライステープ先端および後端とにより形成される前およ
び後ろ段差により抱き込まれた空気がビード部に滞留
し、ウェブ長手方向に細長いスジを発生させるためであ
る。
したがって、本発明においては、好ましくは次行ウェ
ブの先端部を先行ウェブの後端部の塗布対象面側に重ね
合わせるとともに、少なくとも一方の段部をカバーし
て、より好ましくは前記重ね合わせ代全体をカバーする
大きさの超音波ホーンを用いることとしている。
これに対して、たとえば第７図および第８図に示され
る従来の超音波接合（特公平１−41981号参照）のよう
に、両ウェブの重ね合わせ部の途中部分のみに接触する
ホーン20、21である場合には、後部段差Ｄのために縦ス
ジ・泡の発生が避けられないとともに、両ウェブ３、
３′の芯々間偏心距離ｌのため、第９図（ａ）（ｂ）に
示されるように両ウェブにテンションが付加された状態
では接合部の回転によりＡ部に角折れが生じ、この角折
れ部Ａが原因して、ビードギャップ変動による塗布障害
が見られる場合がある。
しかし、本発明法の場合には、第１図（ａ）に示され
るように、好ましくは重ね合わせ部全体に渡って超音波
振動を与え、溶着するようにしているため、重ね合わせ
部での溶融が進み、同図（ｂ）、および詳細には同図
（ｃ）に示すように、次行ウェブ３′の先端部において
当初の厚みより薄くなることにより、次行ウェブ３′の
先端と先行ウェブ３の塗布面との段差が小さくなり、泡
の巻き込み要因が実質的に解消される。
さらに、本発明においては、好ましくは先行ウェブ３
の塗布面上に次行ウェブ３′を重ね合わせているので、
先行ウェブ３の当初の後端に相当する位置からそれより
若干後方の位置にわたって、その塗布面が実質的に滑ら
かな連続面として形成されるため、ギャップの急激な変
動が抑制され、この点において、後方段差においても空
気の抱き込みが無くなるため、ピンホール故障が防止さ
れる。しかも、ギャップ変動に伴う膜厚変動を防止する
ために減圧チャンバーを介しての減圧力を高めることな
くスジ故障を防止できる。
他方、従来の重ね合わせ部分の途中の一部のみを超音
波シールすることの対比では、本発明によると、両ウェ
ブ３、３′の芯々間偏心距離ｌが実質的に無くなり、こ
れに伴うトラブルを解消できる。
一方、ウェブ塗布面と進行方向との関係については、
超音波ホーンのチップ部分の接触が両段差の内の一方で
あるときには、塗布面をその一方の段差側に限定し、か
つその段差を超音波ホーンにより溶融される以前の「当
初の段差面」が進行方向に向かう方向に限定することに
よって、前述のように実質的に後部段差を無くし、滑ら
かな連続面として形成されるため、スジ・泡等の塗布故
障を防止できる。また、超音波ホーンのチップ部分の接
触面が重ね合わせ代全体をカバーする場合には、ウェブ
搬送方向および塗布面は「当初の段差面」が進行方向に
向かう方向およびその段差面側とすることで、実質的に
後部段差を無くし、スジ・泡等の塗布故障を防止でき
る。
〔発明の具体的な構成〕
以下、本発明を図面に基づき詳説する。
本発明ウェブ接合法は、第５図（ａ）に示されるスラ
イドビード塗布方法との関係において、特にその効果が
顕著に現れる。
第５図（ａ）は、かかるスライドビード塗布方法とエ
アロール搬送方式（気体噴射器による浮上搬送方式）と
を組み合わせた例を示し、第５図（ｂ）はビード塗布部
の拡大図を示す。１は中空のエア吹出しドラムで、その
円筒壁面のほぼ半円部分に吹出し口1a、1a…が多数形成
されている。このドラム１にはブロワー２が連通されて
おり、このブロワー２からのエアが各吹出し口1a、1a…
から吐出されるようになっている。
かかる気体噴射器に対して、ウェブ３が進入し、ドラ
ム１を巡り、気体噴射器からの吐出エア圧力により浮上
搬送される過程で、スライドホッパー型塗布コータ５か
らビード塗布される。この塗布コータ５は、具体例で
は、二つの流出スリット5A、5Bを有し、異なる塗布液6
A、6Bがウェブ３上に２層塗布される。すなわち、塗布
コータ５内に形成された液溜め部5C、5Dに図示されない
ポンプを介して押し込まれた塗布液6A、6Bが前記流出ス
リット5A、5Bから流出され、２層状態でウェブ３上に向
かう。この時、塗布コータ５のヘッド肩とウェブ３の表
面との間には、第５図（ｂ）に示されるように、数十〜
数百μｍのビードギャップＧを有し、かつウェブ３が連
続的に搬送されているので、各塗布液6A、6Bは前記ギャ
ップＧにてビードを形成しながら架橋状態でウェブ３の
塗布対象面上に連続的に塗布される。
また、減圧チャンバー７が前記ビード部の下方に設け
られており、減圧チャンバー７内方に連通する導管８を
介してブロワーなどの減圧手段が連結されている。
前記スライドビード塗布装置においては、ウェブ３を
切れ目無く連続的に搬送するために、本発明接合法が好
適に適用される。
接合に際しては、第１図（ａ）に示されるように、ア
ンビル13上において、先行ウェブ３後端部の塗布面側に
次行ウェブ３′の先端部を重ね合わせる。この重ね合わ
せ代については特に限定されないが、通常0.3〜40mmが
好ましい。
本発明に用いる超音波ホーン10は、塗布対象面側に配
設され、好ましくは前記重ね合わせ代ｂよりも幅広の面
着面積を有するホーンチップ幅Ｂを有する超音波ホーン
10とされる。前記ホーン10のウェブに対する押圧力Ｐ
は、1500〜4000g/mm2程度、また超音波振動の片振幅は1
0〜30μｍ程度が望ましい。前記ホーン10のウェブ３幅
方向の形状や配置等については、たとえば第２図に示さ
れるように、ウェブ３全幅に渡るものでもよいし、また
第３図に示されるように、短幅のホーン11を複数個並べ
るようにしてもよい。あるいは、第４図に示されるよう
に、円板状20のホーンを用い、ウェブ３の幅方向にロー
リングする方式でもよい。
以上詳述したホーン10による溶着後の接合形状に関し
て、本発明においては、重ね合わせ部全体に渡って超音
波振動を与え、溶着するようにしているため、重ね合わ
せ部でのウェブ材料の溶融およびフローが進み、第１図
（ｂ）に示すように、次行ウェブ３′の先端部において
当初の厚みより薄くなることにより、次行ウェブ３′の
先端と先行ウェブ３の塗布面との段差が小さくなり、泡
の巻き込み要因が実質的に解消される。しかし、通常は
次行ウェブ３′の先端での前部段差FGが完全に解消され
るわけでなく、若干残る。かかる前部段差FGについて
は、好ましくは150μｍ以下、より望ましくは50μｍ以
内、最も好ましくは20μｍ以内であり、逆にこのような
寸法の前部段差FGとなるように、溶着を行うことが望ま
れる。
他方、本発明においては、先行ウェブ３の塗布面上に
次行ウェブ３′を重ね合わせた状態で溶着を行うので、
次行ウェブ３′先端部の塗布対象面形状が、通常、第１
図（ｂ）に示すように、ウェブの進行方向と反対方向
（右方向）に行くにつれて、なだらかに盛り上がり山を
越えてなだらかに下り、やがて裾において段差を生じる
ことなく、非重ね合わせ部分に連なって行く形状とな
る。
また、前記重ね合わせ部の盛り上がり高HGは、好まし
くはビードギャップＧの50％以内、より好ましくは30％
以内とするのが望ましい。
かかる接合形状を得ることができることは、きわめて
塗布性に関して有効である。すなわち、前述のように、
本発明者らが、スプライステープ接合方式において経験
した知見によると、空気抱き込みによるスジ・泡の発生
は、前部段差によるものより、後部段差によるものが支
配的である。したがって、本発明の接合法を採る限り、
常に後部段差を発生させないことは、塗布故障を解消す
ることになる。また、接合の都度、減圧チャンバーによ
る減圧力をアップすることを不要とする。
一方、第11図のように、先行ウェブ３上に次行ウェブ
３′を重ね合わせ、次行ウェブ３′による段差のみを覆
って上方から超音波ホーン10を押圧接触させ、接合する
こともできる。この場合、上面を塗布面とするとき、左
方に進行させると、後部段差が発生するので、右方に進
行させることが必要となる。また、裏面を塗布面とする
場合には、下方ウェブの段差を当初の段階から小さくで
きず、そのままであるため、裏面を塗布面とすることは
できない。
また、第１図例のように、重ね合わせ代全体をカバー
して超音波ホーン10を配置して、前部および後部段差の
溶融を行わせる場合には、両段差の減少化が行われるの
で、裏面（下面）を塗布面とすることができる。ただ
し、裏面を塗布面とする場合、後部段差は塗布故障の最
大の原因となるので、ウェブの進行方向としては、第１
図右方であることが望ましい。
なお、本発明におけるウェブとしては、ポリエチレン
テレフタレート（PET）、セルローストリアセテートな
どのプラスチックフィルム、印画紙などを挙げることが
できる。
また、本発明は、前述のように、スライドビード塗布
方法とエアロール搬送方式との組み合わせにおいて、特
に顕著な効果が現れるが、塗布方法として押し出し塗布
などの方式でもよく、他方搬送方式として、バックアッ
プロール搬送方式などでもよい。さらに、塗布液として
は、写真感光材料や磁気記録材料などがある。
〔実施例〕
以下、本発明の効果について実施例に基づき詳説す
る。
第５図（ａ）に示されるスライドビード塗布装置によ
るセルローストリアセテートベースへの塗布に際し、第
６図（ａ）の平面図、その側面図の第６図（ｂ）に示さ
れるように、比較として従来接合法であるバッドスプラ
イス14（ケース１）と鋸歯状スプライス15（ケース２）
の２種類のスプライスを施すとともに、本発明法である
超音波スプライス16（ケース３）を施し、種々ウェブ搬
送速度を変えながら、ビード塗布を行い、そのスジ・泡
等の発生状況について比較調査した。
なお、前記ケース１とケース２のスプライステープと
しては、共に厚さ50μｍの銀マットテープを用いた。ま
た、超音波スプライスは、ベースラップ長を2mmとし、
超音波ホーンにより溶着速度10mm/sec、溶着荷重750gと
して溶着を行い、前部段差FGは20μｍであった。
一方、塗布条件としては、ビードギャップを300μ
ｍ、塗布膜厚100μｍ、減圧チャンバーの減圧を40mmAq
とし、ウェブ搬送速度を50〜200m/minの間で種々変化さ
せた。
第１表に前記試験結果について示す。
第１表より明らかなように、本発明ウェブ接合法によ
れば、搬送速度にかかわらず、スジ等のコーティング変
動が見られず、良好な塗布面を得ることができた。さら
に、本発明法は、塗布速度が100m/分以上であるとき、
特に本発明の効果が顕著に現れることが判明した。
〔発明の効果〕
以上詳説のとおり、本発明によれば超音波接合方式を
採用することにより、粘着剤のはみ出しによるガイドロ
ールのプレッシャー故障、並びに接合部曲率変化による
塗布障害が無くなるとともに、スプライス方法および形
状の特定により、接合部後端部の段差を無くし、これに
伴うスジ・泡等のコーティング変動を防止し得る。
【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）（ｂ）は本発明に係る超音波接合法を説明
するための図、第１図（ｃ）は超音波接合による溶融部
の拡大図、第２図〜第４図は本発明法において採用し得
るホーンの横断面図、第５図（ａ）はスライドビード塗
布装置の全体図、第５図（ｂ）はビード塗布部の拡大
図、第６図（ａ）（ｂ）は本実施例における試験要領を
説明するための図、第７図〜第８図は従来の超音波接合
法を示す図、第９図（ａ）（ｂ）は従来の超音波接合法
における問題点を説明するための図、第10図は従来のス
プライステープ接合法の問題点を説明するための図、第
11図は本発明法の他の例の概要図である。 １……中空ドラム、３……ウェブ、５……塗布装置、７
……減圧チャンバー、10……超音波ホーン
フロントページの続き (72)発明者 斉藤 駿 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−135716（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−17315（ＪＰ，Ｕ) 特公 平１−41981（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】連続搬送される先行ウェブの後端部とこれ
    に続く次行ウェブの先端部とを重ね合わせ、この重ね合
    わせ部に超音波ホーンのチップ部分を接触させて超音波
    振動を与えることにより、ウェブ同士を溶着接合させる
    に当たり、 前記重ね合わせによる表裏段部の少なくとも一方を跨い
    で超音波ホーンのチップ部分を接触させウェブの溶融を
    行いながら溶着接合するとともに、超音波ホーンのチッ
    プ部分の接触が前記段部の一方のみであるとき、塗布面
    をその一方の段部側としかつウェブの搬送方向を当初の
    段差面が進行方向に向かうようにし、超音波ホーンのチ
    ップ部分の接触面が前記重ね合わせ代全体をカバーする
    とき、ウェブの搬送方向および塗布面を当初の段差面が
    進行方向に向かう方向およびその段差面側とする条件の
    下で塗布面を表裏任意とすることを特徴とするウェブの
    接合方法。
  2. 【請求項２】超音波ホーンを塗布対象面側に配置する請
    求項１記載の接合方法。
  3. 【請求項３】次行ウェブの先端を除く先端部の塗布対象
    面が滑らかである請求項１記載の接合方法。
  4. 【請求項４】先行ウェブの塗布対象面と次行ウェブの先
    端との段差が150μｍ以下である請求項１記載の接合方
    法。
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