JP3676182B2 - 塗工装置および塗工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙機械の紙コータや製鉄機械における鋼板塗工用プロセス等に適用され、紙や鋼板やプラスチック等の被塗工材（以下、「ウェブ」と称する）に対して塗工液を塗布する塗工装置および塗工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の塗工装置にあっては、塗工性能の向上を目的として、（Ａ）エアーノズルを設けた構成と、（Ｂ）気体室を設けた構成と、（Ｃ）エアーノズルと気体室との両者を設けた構成と、が従来技術として公知である。
【０００３】
（Ａ）エアーノズルを設けた構成
図３には、本出願人による実用新案第２５３２９０２号において開示されている、エアーノズルを設けた構成を示す。図３（ａ）は側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における塗工ノズル先端部の詳細を示す断面図である。
【０００４】
この方式においては、ウェブ１がバッキングロール２によって搬送されており、ウェブ１に対して非接触状態とされたスリットノズル５から塗工液膜３の塗布が行われるようになっており、スリットノズル５に対しての上流側隣接位置に、エアーノズル４０が設けられている。
【０００５】
エアーノズル４０から空気噴射を行うことにより、ウェブ１によって同伴されてくる空気を除去される。また、塗工液の膜厚を塗工膜厚計測器４５によって計測し、計測結果を判断して制御ユニット４６の指令により、空気噴射量や空気噴射速度が調整できる構成となっている。ここで、符号４は塗工液噴出スリットノズル、５は塗工液ノズル本体、４０はエアー噴出ノズル、４１はエアー室である。
【０００６】
（Ｂ）気体室を設けた構成
図４には、本出願人による特開平６−２１８３１３号において開示されている、気体室を設けた構成を示す。この方式においても、ウェブ１がバッキングロールによって搬送されており、ウェブ１に対して非接触状態とされたスリットノズル５から塗工液の塗布が行われるようになっている。
【０００７】
この従来技術においては、スリットノズル５に対しての上流側隣接位置に、気体室５２を設けており、塗工液とウェブ表面とが接触する前に、ウェブ表面上において、同伴空気境界層を、塗工液に対して可溶性でありかつウェブ表面状で凝集するような蒸気層へと置換する。
【０００８】
このように、同伴空気層から蒸気層への置換を行うことにより、接液部の圧力を低減させるとともに塗工液のウェブ表面に対しての接触角を鈍角とすることができ、塗工液膜下への空気侵入を防止するものである。ここで、気体室５２内には、可溶性液蒸気５１の噴射ノズル５０が設けられている。符号５３は、余剰蒸気の回収管である。
【０００９】
（Ｃ）エアーノズルと気体室との両者を設けた構成
図５には、特許第２９１７１１６号において開示されている、エアーノズルと気体室との両者を設けた構成を示す。この方式は、上記（Ａ）において説明したエアーノズルと、上記（Ｂ）において説明した気体室と、を組み合わせた方式である。
【００１０】
図で説明すると、塗工液噴射ノズル５の上流側に、気体室３２とエアーノズル３０とが設けられている。気体室３２に対しては、ボンベ３７から炭酸ガスや溶剤ガスを、ノズル３１を通して噴射させる。また、エアーノズル３０により、ブロワー２８からの高圧エアーを噴射させる。さらに、この噴射エアーを回収するための回収箱３３を備えている。回収箱３３の内部３５内の余剰エアーは、排気ブロワー２７によって外部へ排出される。
【００１１】
このような構成により、ウェブ１によって搬送されてくる空気を、まずエアー噴射によって除去し、その後、このエアー噴射によるエゼクタ効果によって負圧状態となった気体室３２内にガス噴射を行い、気体室３２内の空気をガス置換して、ウェブ表面に塗工液を噴射して塗工品質の向上を図っている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す構成であると、ウェブ１によって搬送されてくる空気がほとんど除外され、その後気体室にてガスに置換されるので、ウェブ表面と塗工液との間での空気の巻込は、発生しにくい。
【００１３】
しかしながら、このような利点を発揮するためには、ウェブ搬送速度や塗工液塗布速度が一定であるという条件が付帯される。つまり、上記構成は、ウェブ搬送速度、エアー噴出速度、気体室の負圧状況、塗工液塗布速度といったような諸条件が適切にマッチしないと成立しない。
【００１４】
例えばウェハ搬送速度に適合した噴射量（あるいは噴射速度）以上の噴射量（あるいは噴射速度）でもってエアー噴射を行うと、気体室３２の負圧が大きくなり、ウェブ１がバッキングロール２よりも浮き上がり気味となり、接着力が不足してしまうこととなる。また、ガスがウェブ表面に届かなかったりガスのウェブ表面上での滞留時間が短かったりして、完全なガス置換が行えない場合も発生してしまうこととなる。
【００１５】
逆に、ウェハ搬送速度に適合したものよりも弱いエアー噴射を行うと、空気の巻込が発生してしまったり、空気量が多くなるためにガス置換が不足してしまったりすることとなる。
【００１６】
このように最適条件からのズレが発生すると、塗布液膜とウェブ表面との間に空気が侵入してしまい、侵入した空気が微細気泡となって残留してしまい、塗布液の欠陥を生じさせることとなる。
【００１７】
また、上記の特許第２９１７１１６号には、図６に示すように、気体室３２においてウェブ１の近傍に吸引口３２ａを配置する構成が示されているが、この構成では、ウェブ表面において局所的に負圧の大きな部分が発生しやすく、ウェブ１がバッキングロール２よりも浮き上がり気味となってしまうといったように、ウェブ１の局所的擾乱を生じやすいという欠点がある。
【００１８】
本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、条件変動があったにしても良好な塗工品質を確保するにあたって、気体室の負圧値を所定値に管理することが重要であるとの認識に到達することにより達成されたものである。
【００１９】
したがって、本発明の目的は、基材搬送速度を変更するといったように条件変更を行った場合においても、また、何らかの要因で多少の条件変動が発生した場合においても、最適条件に調整できて常に安定した塗布膜形成を行い得るような塗工装置および塗工方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の塗工装置においては、外周面上に基材搬送路を形成した回転自在なバッキングロールと、前記基材搬送路に臨む塗工液吐出スリットと、を具備した塗工装置であって、前記塗工液吐出スリットよりも基材搬送に関する上流側に設置されているとともに気体噴射機構と気圧測定センサとを備えた気体室と、該気体室よりも上流側に設置された空気噴射手段と、前記気体室内に配置された気圧測定センサの検出結果に基づき、前記気体噴射機構による気体噴射条件と前記空気噴射手段による空気噴射条件とを制御することによって前記気体室内の気圧値を所定範囲内に制御するための気圧制御手段と、を具備し、 前記空気噴射手段は、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることを特徴としている。
【００２１】
請求項２記載の塗工装置においては、請求項１記載の塗工装置において、前記気体室と前記空気噴射手段との間に、気体回収室が設置され、この気体回収室の気体回収条件は、前記気圧制御手段によって制御されるようになっていることを特徴としている。
【００２２】
請求項３記載の塗工装置においては、請求項１記載の塗工装置において、前記空気噴射手段の上流側に、気体回収室が設置され、この気体回収室の気体回収条件は、前記気圧制御手段によって制御されるようになっていることを特徴としている。
【００２３】
請求項４記載の塗工装置においては、請求項２記載の塗工装置において、前記気体回収室には、真空引き手段が接続されており、前記気体室と前記気体回収室とを区画するための区画壁には、前記真空引き手段による前記気体室から前記気体回収室に向けての気体回収を可能とする貫通開口が、前記基材から離間した位置に形成されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項５記載の塗工装置においては、請求項１〜４のいずれかに記載の塗工装置において、前記気体噴射機構によって噴射される気体は、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気であることを特徴としている。
【００２６】
請求項６記載の塗工装置においては、請求項１〜５のいずれかに記載の塗工装置において、前記気体室と前記塗工液吐出スリットとの間に、隔壁が設置されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項７記載の塗工装置においては、請求項１〜６のいずれかに記載の塗工装置において、前記塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンの前記基材に対しての接液状況を観測する観測手段を備え、前記気圧制御手段は、前記気圧測定センサの検出結果に加えて、この観測手段による観測結果に基づいて、制御を行うことを特徴としている。
【００２８】
請求項８記載の塗工方法においては、バッキングロールに案内されて搬送されてくる基材上に塗工液を塗布する塗工方法であって、予め、前記塗工液の塗布箇所よりも上流側に気体室を設置しておき、この気体室内の気圧値を所定範囲内に制御しつつ前記塗工液の塗布を行うとともに、前記気体室よりも上流側に、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くする空気噴射手段を設置し、それぞれの空気噴射ノズルからの空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御することを特徴としている。
【００２９】
請求項９記載の塗工方法においては、請求項８記載の塗工方法において、前記気体室の上流側に、真空引き手段が接続されているとともに前記気体室に対しての区画壁において前記基材から離間した位置に貫通開口が形成されている気体回収室を設置し、前記気体室内の前記気圧制御を、前記真空引き手段によって前記気体回収室内を減圧として前記貫通開口を通して前記気体室内の気体を吸引することにより行うことを特徴としている。
【００３１】
請求項１記載の発明にあっては、基材は、回転駆動されるバッキングロールの外周面上に形成された基材搬送路に沿って搬送される。この基材に対しては、まず最初に、空気噴射手段によって空気を噴射し、基材に同伴されてくる空気を除去する。次に、基材が気体室を通過することによって、気体噴射機構から噴射される気体により基材表面近傍に残存する空気層がガス層へとガス交換される。そして、基材に対して、塗工液吐出スリットから塗工液が塗布される。ここで、塗布条件の変更に伴って基材搬送速度を変更すると、同伴空気量が変化する。また、何らかの要因で基材搬送速度が変化してしまい、同伴空気量が変化することも考えられる。この発明においては、このような同伴空気量の変化は、気体室内の気圧測定センサによって即座に検出される。気圧制御手段は、この検出結果に基づいて、気体噴射機構による気体噴射条件と、空気噴射手段による空気噴射条件とを制御することによって、気体室内の気圧値を所定範囲内に制御する。この場合、（ａ）空気噴射手段による空気噴射条件を変更させることにより、例えば同伴空気量が増大した場合には空気噴射量および空気噴射速度の一方または双方を増大させることにより、同伴空気量の変動分が除去され、（ｂ）気体室内の気体噴射機構による気体噴射条件を変更させることによって、気体室の気圧値（負圧値）が常に所定範囲に維持されることにより、基材表面近傍に残存する空気層のガス層への置換を確実にかつ再現性良く行う。
また、空気噴射手段が空気噴射速度および空気噴射量が、互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適な形態で同伴空気の除去を行うことができる。
【００３２】
請求項２または３記載の発明にあっては、気体回収室において気体回収が行われる。これにより、気圧室の負圧値制御がより効果的になされる。
【００３３】
請求項４記載の発明にあっては、真空引き手段による気体室から気体回収室に向けての気体回収は、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行われる。よって、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響が、基材表面に直接作用することがない。
【００３５】
請求項５記載の発明にあっては、気体噴射機構によって、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気が噴射されるので、基材表面上に形成されている同伴空気境界層が、塗工液に対して可溶かつ基材表面上で凝縮するような蒸気層に置換される。このように、同伴空気層から蒸気層への置換を行うことにより、接液部の圧力を低減させるとともに塗工液のウェブ表面に対しての接触角を鈍角とすることができ、塗工液膜下への空気侵入が防止される。
【００３６】
請求項６記載の発明にあっては、気体室と塗工液吐出スリットとの間に隔壁が設置されていることにより、気体噴射機構からの気体が、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンに悪影響を及ぼすことがない。
請求項７記載の発明にあっては、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンの接液状況をも考慮して制御が行われることにより、直接的かつ実用的に塗工条件の制御がなされる。
【００３７】
請求項８記載の発明にあっては、気体室の気圧値（負圧値）が常に所定範囲に維持されるので、基材搬送速度の変更や偶発的な基材搬送速度の変動等によって同伴空気量が変動したにしてもこの影響が完全に除去され、塗布直前における基材表面状態が常に一定に維持される。
また、空気噴射手段が空気噴射速度および空気噴射量が、互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適な形態で同伴空気の除去を行うことができる。
【００３８】
請求項９記載の発明にあっては、真空引き手段による気体室内からの気体吸引が、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行われる。よって、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響が、基材表面に直接作用することがない。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による塗工装置および塗工方法の一実施形態につき、図１および図２を参照して説明する。
【００４１】
図１は、本発明による塗工装置を示す側面図であって、塗工装置は、外周面上にウェブ（基材）１の搬送路を形成するとともに図示矢印Ｎ方向に回転自在とされたバッキングロール２と、ウェブ搬送路（基材搬送路）に臨む塗工液吐出スリット４を、ウェブ搬送方向に対する横断方向に沿って延設した塗布ダイ５と、を備えている。ここで、塗工液吐出スリット４が、ウェブ１に向けて塗工液を吐出し、ウェブ１上に塗布膜３を形成する。
【００４２】
本発明による塗工装置においては、塗布ダイ５よりもウェブ搬送に関する上流側に、気体室１０を設けている。気体室１０は、ウェブ搬送路と対面してウェブ搬送路の横断方向に延在して配置されている。この気体室１０内には、塗工液中に溶解可能なガスや蒸気といったような適切な気体を噴射するための気体噴射ノズル（気体噴射機構）９と、気圧測定センサ７と、が設置されている。気体室１０内への気体（ガスや蒸気等）の供給は、供給装置２６によって行い、気体噴射ノズル９から噴射を行う。この場合、気体噴射ノズル９から噴射される気体は、限定するものではないが、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気であることが好ましい。
【００４３】
さらに、気体室１０の上流側案内板（区画壁）１１には、気体回収用の複数の穴（貫通開口）１２が形成されている。ここで、穴１２は、ウェブ１のごく近傍には形成されておらず、ウェブ１から離間した位置に形成されている。この制限を満たす限りにおいては、複数の穴１２の数や配置や形状等は、任意のものであって良い。
【００４４】
気体室１０よりも上流側には、気体回収室１４が設置されている。気体回収室１４は、ウェブ搬送路と対面してウェブ搬送路の横断方向に延在して配置されている。この気体回収室１４は、先の上流側案内板１１と、これに平行にウェブ１に対しての横断方向に延在して設置された案内板１３と、側壁（図示せず）等によって形成されている。気体回収室１４には、バキュームポンプ（真空引き手段）２７が接続されている。バキュームポンプ２７の駆動により、この気体回収室１４内の気体を吸引できることはもちろん、穴１２を通して気体室１０内の気体をも吸引できるようになっている。
【００４５】
気体回収室１４よりも上流側には、ウェブ１によって同伴搬送されてくる空気の除去用としてエアーノズル群（空気噴射手段）２０が配置されている。エアーノズル群２０は、ウェブ搬送路と対面してウェブ搬送路の横断方向に延在して配置されている。このエアーノズル群２０は、複数のエアーノズルによって構成されている。図示実施形態においては、エアーノズル群は、３個のエアーノズル（空気噴射ノズル）２０ａ、２０ｂ、２０ｃから構成されている。
【００４６】
このように複数のエアーノズル２０ａ〜２０ｃによってエアーノズル群２０を構成することは、ウェブ１の表面に巻き付いて搬送されてくる空気を、より効果的に排除する対策であって、各ノズル毎に、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御することができるように構成されている。
【００４７】
限定するものではないが、好ましい具体例を例示するならば、バッキングロール２に最も近接したノズル２０ａは、流速を速くし、上流側のノズル２０ｂ、２０ｃへと向かうに従って流量を多くし、ウェブ１に同伴されてくる空気を効果的に除去する。また、エアーの噴射角度は、バッキングロール接線に対して、１０°〜４５°が好ましい。
【００４８】
エアーノズル２０ａ〜２０ｃにおけるエアー流速や流量の調整は、図１においては、一系統についてしか図示していないけれども、ブロワー２８と制御弁（図示せず）とによって行われる。
【００４９】
本発明においては、気体室１０内に配置された気圧測定センサ７の検出結果に基づいて、気体噴射ノズル９による気体噴射条件と、気体回収室１４の気体回収条件と、エアーノズル群２０による空気噴射条件と、を総合的に統括制御し得る気圧制御手段２５が設けられている。
【００５０】
次に、本発明による塗布装置の操業例について説明する。
【００５１】
一般に、塗布速度（ウェブ搬送速度）が速くなるにつれてウェブ１によって同伴されてくる空気量が多くなる。何らかの要因でウェブ搬送速度が変化した場合、これにつれて同伴空気量が変化することとなる。例えばウェブ搬送速度が速くなった場合を例にとって説明すると、この場合には、エアーノズル２０からのエアー噴射速度およびエアー噴射量を増大させるとともに気体噴射ノズル９による気体供給量も多くする必要がある。
【００５２】
本発明においては、気圧室１０内の気圧値を気圧測定センサ７によって検出し、この検出結果を気圧制御手段２５において判断する。気圧制御手段２５は、気体室１０内の気圧値（負圧値）を最適な所定値に（実際的には、所定範囲内に）維持し得るよう、気体噴射ノズル９による気体噴射条件と、気体回収室１４の気体回収条件と、エアーノズル群２０による空気噴射条件と、を制御する。
【００５３】
つまり、図２に示すように、気体室１０の負圧値が、塗布速度の変化に関係なく、常に所定範囲Ｙ（ハッチング領域）を保つように、エアーノズル群２０のエアー噴射速度（Ａ）と、気体噴射ノズル９からの気体供給量（Ｂ）と、バキュームポンプ２７の負荷（ｑ）と、を調整する。この制御方式により、塗布速度に関係なく、塗工液吐出スリット４の近傍は、最適塗布条件である一定負圧値に常に維持される。これにより、常に安定した塗布を行うことができる。
【００５４】
なお、最適気圧値Ｙは、使用する塗工液により変化するため、塗工液の条件（粘性、接着性、等）に応じた気圧値を選定する必要がある。
【００５５】
上記実施形態においては、気体回収室１４が気体室１０とエアーノズル群（空気噴射手段）２０との間に設置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、気体回収室を設けない構成を包含するものであり、さらに、気体回収室を空気噴射手段の上流側に設置する構成をも包含するものである。
【００５６】
また、上記実施形態においては、気体室１０の上流側案内板（区画壁）１１には気体回収用の複数の穴（貫通開口）１２が形成されているが、本発明は、このような貫通開口を形成しない構成をも包含するものである。
【００５７】
また、上記実施形態においては設置されていないけれども、気体室１０と塗工液吐出スリット４との間に隔壁が設置されていることが好ましい。この隔壁は、気体噴射ノズル９から噴射される気体が、塗工液吐出スリット４から吐出される塗工液カーテンに対して影響を与えることを防止するよう作用する。この場合の隔壁としては、貫通開口がある隔壁や、メッシュ状等のように通気性のある隔壁、等とすることができる。
【００５８】
上記実施形態においては、塗工液吐出スリット４から吐出される塗工液カーテンのウェブ１に対しての接液状況を観測する観測手段が付設されていることが好ましい。このような観測手段としては、レーザー変位計や、ＣＣＤカメラ＋画像処理装置、などが適している。これら観測手段による観測結果をも考慮して制御が行われることにより、塗工液膜下に空気が巻き込まれる際に見られる現象、すなわち、カーテンがウェブ走行方向下流側に引っ張られて接液位置がウェブ下流方向に移動する現象、等を検知することができるようになり、塗工条件の制御を直接的かつ実用的に行うことができるようになる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明による塗工装置および塗工方法によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、塗布条件変更により基材搬送速度を変更した場合であっても、また、何らかの要因で基材搬送速度が変化した場合であっても、結果的に発生する同伴空気量の変動は、空気噴射手段による空気噴射条件の変更によって除去される。加えて、気体室の気圧値（負圧値）を常に所定範囲に維持することにより、基材表面近傍に残存する空気層のガス層への置換を確実にかつ再現性良く行って、常に良好な塗工性を確保することができる。
また、空気噴射手段を、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成し、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適の形態で同伴空気の除去を行うことができ、確実かつ効率的な同伴空気の除去を行うことができる。
【００６０】
請求項２または３記載の発明によれば、気体回収室を設けていることにより、気体回収が可能であって、気圧室の負圧値制御がより効果的に行うことができる。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、真空引き手段による気体室から気体回収室に向けての気体回収を、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行うので、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響を基材表面に直接作用させることがなく、良好な塗工性の確保を、より一層確実なものとすることができる。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、気体噴射機構によって、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気が噴射されるので、基材表面上に形成されている同伴空気境界層が、塗工液に対して可溶かつ基材表面上で凝縮するような蒸気層に置換することができ、同伴空気による悪影響をより一層効果的に除去することができる。
【００６４】
請求項６記載の発明によれば、気体室と塗工液吐出スリットとの間に隔壁が設置されていることにより、気体噴射機構からの気体が、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンに対して影響を与えることがない。
【００６５】
請求項７記載の発明によれば、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンの接液状況をも考慮して制御が行われることにより、塗工条件の制御を直接的かつ実用的に行うことができる。
【００６６】
請求項８記載の発明によれば、気体室の気圧値（負圧値）を常に所定範囲に維持するので、同伴空気量が変動したにしてもこの影響を完全に除去することができて、塗布直前における基材表面状態を常に一定に維持することができる。
また、空気噴射手段が空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成し、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適の形態で同伴空気の除去を行うことができる。
【００６７】
請求項９記載の発明によれば、真空引き手段による気体室内からの気体吸引を、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行う。これにより、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響を、基材表面に直接作用させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による塗工装置を示す側面図である。
【図２】 本発明による塗工方法における気圧値の制御例を示すグラフである。
【図３】 エアーノズルを設けた従来構成の一例を示す側面図である。
【図４】 気体室を設けた従来構成の一例を示す側面図である。
【図５】 エアーノズルと気体室との両者を設けた従来構成の一例を示す側面図である。
【図６】 エアーノズルと気体室との両者を設けた従来構成の他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ ウェブ（基材）
２ バッキングロール
４ 塗工液吐出スリット
７ 気圧測定センサ
９ 気体噴射ノズル（気体噴射機構）
１０ 気体室
１１ 上流側案内板（区画壁）
１２ 穴（貫通開口）
１４ 気体回収室
２０ エアーノズル群（空気噴射手段）
２０ａ エアーノズル（空気噴射ノズル）
２０ｂ エアーノズル（空気噴射ノズル）
２０ｃ エアーノズル（空気噴射ノズル）
２５ 気圧制御手段
２７ バキュームポンプ（真空引き手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、製紙機械の紙コータや製鉄機械における鋼板塗工用プロセス等に適用され、紙や鋼板やプラスチック等の被塗工材（以下、「ウェブ」と称する）に対して塗工液を塗布する塗工装置および塗工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の塗工装置にあっては、塗工性能の向上を目的として、（Ａ）エアーノズルを設けた構成と、（Ｂ）気体室を設けた構成と、（Ｃ）エアーノズルと気体室との両者を設けた構成と、が従来技術として公知である。
【０００３】
（Ａ）エアーノズルを設けた構成
図３には、本出願人による実用新案第２５３２９０２号において開示されている、エアーノズルを設けた構成を示す。図３（ａ）は側面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）における塗工ノズル先端部の詳細を示す断面図である。
【０００４】
この方式においては、ウェブ１がバッキングロール２によって搬送されており、ウェブ１に対して非接触状態とされたスリットノズル５から塗工液膜３の塗布が行われるようになっており、スリットノズル５に対しての上流側隣接位置に、エアーノズル４０が設けられている。
【０００５】
エアーノズル４０から空気噴射を行うことにより、ウェブ１によって同伴されてくる空気を除去される。また、塗工液の膜厚を塗工膜厚計測器４５によって計測し、計測結果を判断して制御ユニット４６の指令により、空気噴射量や空気噴射速度が調整できる構成となっている。ここで、符号４は塗工液噴出スリットノズル、５は塗工液ノズル本体、４０はエアー噴出ノズル、４１はエアー室である。
【０００６】
（Ｂ）気体室を設けた構成
図４には、本出願人による特開平６−２１８３１３号において開示されている、気体室を設けた構成を示す。この方式においても、ウェブ１がバッキングロールによって搬送されており、ウェブ１に対して非接触状態とされたスリットノズル５から塗工液の塗布が行われるようになっている。
【０００７】
この従来技術においては、スリットノズル５に対しての上流側隣接位置に、気体室５２を設けており、塗工液とウェブ表面とが接触する前に、ウェブ表面上において、同伴空気境界層を、塗工液に対して可溶性でありかつウェブ表面状で凝集するような蒸気層へと置換する。
【０００８】
このように、同伴空気層から蒸気層への置換を行うことにより、接液部の圧力を低減させるとともに塗工液のウェブ表面に対しての接触角を鈍角とすることができ、塗工液膜下への空気侵入を防止するものである。ここで、気体室５２内には、可溶性液蒸気５１の噴射ノズル５０が設けられている。符号５３は、余剰蒸気の回収管である。
【０００９】
（Ｃ）エアーノズルと気体室との両者を設けた構成
図５には、特許第２９１７１１６号において開示されている、エアーノズルと気体室との両者を設けた構成を示す。この方式は、上記（Ａ）において説明したエアーノズルと、上記（Ｂ）において説明した気体室と、を組み合わせた方式である。
【００１０】
図で説明すると、塗工液噴射ノズル５の上流側に、気体室３２とエアーノズル３０とが設けられている。気体室３２に対しては、ボンベ３７から炭酸ガスや溶剤ガスを、ノズル３１を通して噴射させる。また、エアーノズル３０により、ブロワー２８からの高圧エアーを噴射させる。さらに、この噴射エアーを回収するための回収箱３３を備えている。回収箱３３の内部３５内の余剰エアーは、排気ブロワー２７によって外部へ排出される。
【００１１】
このような構成により、ウェブ１によって搬送されてくる空気を、まずエアー噴射によって除去し、その後、このエアー噴射によるエゼクタ効果によって負圧状態となった気体室３２内にガス噴射を行い、気体室３２内の空気をガス置換して、ウェブ表面に塗工液を噴射して塗工品質の向上を図っている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す構成であると、ウェブ１によって搬送されてくる空気がほとんど除外され、その後気体室にてガスに置換されるので、ウェブ表面と塗工液との間での空気の巻込は、発生しにくい。
【００１３】
しかしながら、このような利点を発揮するためには、ウェブ搬送速度や塗工液塗布速度が一定であるという条件が付帯される。つまり、上記構成は、ウェブ搬送速度、エアー噴出速度、気体室の負圧状況、塗工液塗布速度といったような諸条件が適切にマッチしないと成立しない。
【００１４】
例えばウェハ搬送速度に適合した噴射量（あるいは噴射速度）以上の噴射量（あるいは噴射速度）でもってエアー噴射を行うと、気体室３２の負圧が大きくなり、ウェブ１がバッキングロール２よりも浮き上がり気味となり、接着力が不足してしまうこととなる。また、ガスがウェブ表面に届かなかったりガスのウェブ表面上での滞留時間が短かったりして、完全なガス置換が行えない場合も発生してしまうこととなる。
【００１５】
逆に、ウェハ搬送速度に適合したものよりも弱いエアー噴射を行うと、空気の巻込が発生してしまったり、空気量が多くなるためにガス置換が不足してしまったりすることとなる。
【００１６】
このように最適条件からのズレが発生すると、塗布液膜とウェブ表面との間に空気が侵入してしまい、侵入した空気が微細気泡となって残留してしまい、塗布液の欠陥を生じさせることとなる。
【００１７】
また、上記の特許第２９１７１１６号には、図６に示すように、気体室３２においてウェブ１の近傍に吸引口３２ａを配置する構成が示されているが、この構成では、ウェブ表面において局所的に負圧の大きな部分が発生しやすく、ウェブ１がバッキングロール２よりも浮き上がり気味となってしまうといったように、ウェブ１の局所的擾乱を生じやすいという欠点がある。
【００１８】
本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、条件変動があったにしても良好な塗工品質を確保するにあたって、気体室の負圧値を所定値に管理することが重要であるとの認識に到達することにより達成されたものである。
【００１９】
したがって、本発明の目的は、基材搬送速度を変更するといったように条件変更を行った場合においても、また、何らかの要因で多少の条件変動が発生した場合においても、最適条件に調整できて常に安定した塗布膜形成を行い得るような塗工装置および塗工方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の塗工装置においては、外周面上に基材搬送路を形成した回転自在なバッキングロールと、前記基材搬送路に臨む塗工液吐出スリットと、を具備した塗工装置であって、前記塗工液吐出スリットよりも基材搬送に関する上流側に設置されているとともに気体噴射機構と気圧測定センサとを備えた気体室と、該気体室よりも上流側に設置された空気噴射手段と、前記気体室内に配置された気圧測定センサの検出結果に基づき、前記気体噴射機構による気体噴射条件と前記空気噴射手段による空気噴射条件とを制御することによって前記気体室内の気圧値を所定範囲内に制御するための気圧制御手段と、を具備し、 前記空気噴射手段は、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることを特徴としている。
【００２１】
請求項２記載の塗工装置においては、請求項１記載の塗工装置において、前記気体室と前記空気噴射手段との間に、気体回収室が設置され、この気体回収室の気体回収条件は、前記気圧制御手段によって制御されるようになっていることを特徴としている。
【００２２】
請求項３記載の塗工装置においては、請求項１記載の塗工装置において、前記空気噴射手段の上流側に、気体回収室が設置され、この気体回収室の気体回収条件は、前記気圧制御手段によって制御されるようになっていることを特徴としている。
【００２３】
請求項４記載の塗工装置においては、請求項２記載の塗工装置において、前記気体回収室には、真空引き手段が接続されており、前記気体室と前記気体回収室とを区画するための区画壁には、前記真空引き手段による前記気体室から前記気体回収室に向けての気体回収を可能とする貫通開口が、前記基材から離間した位置に形成されていることを特徴としている。
【００２５】
請求項５記載の塗工装置においては、請求項１〜４のいずれかに記載の塗工装置において、前記気体噴射機構によって噴射される気体は、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気であることを特徴としている。
【００２６】
請求項６記載の塗工装置においては、請求項１〜５のいずれかに記載の塗工装置において、前記気体室と前記塗工液吐出スリットとの間に、隔壁が設置されていることを特徴としている。
【００２７】
請求項７記載の塗工装置においては、請求項１〜６のいずれかに記載の塗工装置において、前記塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンの前記基材に対しての接液状況を観測する観測手段を備え、前記気圧制御手段は、前記気圧測定センサの検出結果に加えて、この観測手段による観測結果に基づいて、制御を行うことを特徴としている。
【００２８】
請求項８記載の塗工方法においては、バッキングロールに案内されて搬送されてくる基材上に塗工液を塗布する塗工方法であって、予め、前記塗工液の塗布箇所よりも上流側に気体室を設置しておき、この気体室内の気圧値を所定範囲内に制御しつつ前記塗工液の塗布を行うとともに、前記気体室よりも上流側に、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くする空気噴射手段を設置し、それぞれの空気噴射ノズルからの空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御することを特徴としている。
【００２９】
請求項９記載の塗工方法においては、請求項８記載の塗工方法において、前記気体室の上流側に、真空引き手段が接続されているとともに前記気体室に対しての区画壁において前記基材から離間した位置に貫通開口が形成されている気体回収室を設置し、前記気体室内の前記気圧制御を、前記真空引き手段によって前記気体回収室内を減圧として前記貫通開口を通して前記気体室内の気体を吸引することにより行うことを特徴としている。
【００３１】
請求項１記載の発明にあっては、基材は、回転駆動されるバッキングロールの外周面上に形成された基材搬送路に沿って搬送される。この基材に対しては、まず最初に、空気噴射手段によって空気を噴射し、基材に同伴されてくる空気を除去する。次に、基材が気体室を通過することによって、気体噴射機構から噴射される気体により基材表面近傍に残存する空気層がガス層へとガス交換される。そして、基材に対して、塗工液吐出スリットから塗工液が塗布される。ここで、塗布条件の変更に伴って基材搬送速度を変更すると、同伴空気量が変化する。また、何らかの要因で基材搬送速度が変化してしまい、同伴空気量が変化することも考えられる。この発明においては、このような同伴空気量の変化は、気体室内の気圧測定センサによって即座に検出される。気圧制御手段は、この検出結果に基づいて、気体噴射機構による気体噴射条件と、空気噴射手段による空気噴射条件とを制御することによって、気体室内の気圧値を所定範囲内に制御する。この場合、（ａ）空気噴射手段による空気噴射条件を変更させることにより、例えば同伴空気量が増大した場合には空気噴射量および空気噴射速度の一方または双方を増大させることにより、同伴空気量の変動分が除去され、（ｂ）気体室内の気体噴射機構による気体噴射条件を変更させることによって、気体室の気圧値（負圧値）が常に所定範囲に維持されることにより、基材表面近傍に残存する空気層のガス層への置換を確実にかつ再現性良く行う。
また、空気噴射手段が空気噴射速度および空気噴射量が、互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適な形態で同伴空気の除去を行うことができる。
【００３２】
請求項２または３記載の発明にあっては、気体回収室において気体回収が行われる。これにより、気圧室の負圧値制御がより効果的になされる。
【００３３】
請求項４記載の発明にあっては、真空引き手段による気体室から気体回収室に向けての気体回収は、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行われる。よって、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響が、基材表面に直接作用することがない。
【００３５】
請求項５記載の発明にあっては、気体噴射機構によって、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気が噴射されるので、基材表面上に形成されている同伴空気境界層が、塗工液に対して可溶かつ基材表面上で凝縮するような蒸気層に置換される。このように、同伴空気層から蒸気層への置換を行うことにより、接液部の圧力を低減させるとともに塗工液のウェブ表面に対しての接触角を鈍角とすることができ、塗工液膜下への空気侵入が防止される。
【００３６】
請求項６記載の発明にあっては、気体室と塗工液吐出スリットとの間に隔壁が設置されていることにより、気体噴射機構からの気体が、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンに悪影響を及ぼすことがない。
請求項７記載の発明にあっては、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンの接液状況をも考慮して制御が行われることにより、直接的かつ実用的に塗工条件の制御がなされる。
【００３７】
請求項８記載の発明にあっては、気体室の気圧値（負圧値）が常に所定範囲に維持されるので、基材搬送速度の変更や偶発的な基材搬送速度の変動等によって同伴空気量が変動したにしてもこの影響が完全に除去され、塗布直前における基材表面状態が常に一定に維持される。
また、空気噴射手段が空気噴射速度および空気噴射量が、互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適な形態で同伴空気の除去を行うことができる。
【００３８】
請求項９記載の発明にあっては、真空引き手段による気体室内からの気体吸引が、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行われる。よって、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響が、基材表面に直接作用することがない。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による塗工装置および塗工方法の一実施形態につき、図１および図２を参照して説明する。
【００４１】
図１は、本発明による塗工装置を示す側面図であって、塗工装置は、外周面上にウェブ（基材）１の搬送路を形成するとともに図示矢印Ｎ方向に回転自在とされたバッキングロール２と、ウェブ搬送路（基材搬送路）に臨む塗工液吐出スリット４を、ウェブ搬送方向に対する横断方向に沿って延設した塗布ダイ５と、を備えている。ここで、塗工液吐出スリット４が、ウェブ１に向けて塗工液を吐出し、ウェブ１上に塗布膜３を形成する。
【００４２】
本発明による塗工装置においては、塗布ダイ５よりもウェブ搬送に関する上流側に、気体室１０を設けている。気体室１０は、ウェブ搬送路と対面してウェブ搬送路の横断方向に延在して配置されている。この気体室１０内には、塗工液中に溶解可能なガスや蒸気といったような適切な気体を噴射するための気体噴射ノズル（気体噴射機構）９と、気圧測定センサ７と、が設置されている。気体室１０内への気体（ガスや蒸気等）の供給は、供給装置２６によって行い、気体噴射ノズル９から噴射を行う。この場合、気体噴射ノズル９から噴射される気体は、限定するものではないが、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気であることが好ましい。
【００４３】
さらに、気体室１０の上流側案内板（区画壁）１１には、気体回収用の複数の穴（貫通開口）１２が形成されている。ここで、穴１２は、ウェブ１のごく近傍には形成されておらず、ウェブ１から離間した位置に形成されている。この制限を満たす限りにおいては、複数の穴１２の数や配置や形状等は、任意のものであって良い。
【００４４】
気体室１０よりも上流側には、気体回収室１４が設置されている。気体回収室１４は、ウェブ搬送路と対面してウェブ搬送路の横断方向に延在して配置されている。この気体回収室１４は、先の上流側案内板１１と、これに平行にウェブ１に対しての横断方向に延在して設置された案内板１３と、側壁（図示せず）等によって形成されている。気体回収室１４には、バキュームポンプ（真空引き手段）２７が接続されている。バキュームポンプ２７の駆動により、この気体回収室１４内の気体を吸引できることはもちろん、穴１２を通して気体室１０内の気体をも吸引できるようになっている。
【００４５】
気体回収室１４よりも上流側には、ウェブ１によって同伴搬送されてくる空気の除去用としてエアーノズル群（空気噴射手段）２０が配置されている。エアーノズル群２０は、ウェブ搬送路と対面してウェブ搬送路の横断方向に延在して配置されている。このエアーノズル群２０は、複数のエアーノズルによって構成されている。図示実施形態においては、エアーノズル群は、３個のエアーノズル（空気噴射ノズル）２０ａ、２０ｂ、２０ｃから構成されている。
【００４６】
このように複数のエアーノズル２０ａ〜２０ｃによってエアーノズル群２０を構成することは、ウェブ１の表面に巻き付いて搬送されてくる空気を、より効果的に排除する対策であって、各ノズル毎に、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御することができるように構成されている。
【００４７】
限定するものではないが、好ましい具体例を例示するならば、バッキングロール２に最も近接したノズル２０ａは、流速を速くし、上流側のノズル２０ｂ、２０ｃへと向かうに従って流量を多くし、ウェブ１に同伴されてくる空気を効果的に除去する。また、エアーの噴射角度は、バッキングロール接線に対して、１０°〜４５°が好ましい。
【００４８】
エアーノズル２０ａ〜２０ｃにおけるエアー流速や流量の調整は、図１においては、一系統についてしか図示していないけれども、ブロワー２８と制御弁（図示せず）とによって行われる。
【００４９】
本発明においては、気体室１０内に配置された気圧測定センサ７の検出結果に基づいて、気体噴射ノズル９による気体噴射条件と、気体回収室１４の気体回収条件と、エアーノズル群２０による空気噴射条件と、を総合的に統括制御し得る気圧制御手段２５が設けられている。
【００５０】
次に、本発明による塗布装置の操業例について説明する。
【００５１】
一般に、塗布速度（ウェブ搬送速度）が速くなるにつれてウェブ１によって同伴されてくる空気量が多くなる。何らかの要因でウェブ搬送速度が変化した場合、これにつれて同伴空気量が変化することとなる。例えばウェブ搬送速度が速くなった場合を例にとって説明すると、この場合には、エアーノズル２０からのエアー噴射速度およびエアー噴射量を増大させるとともに気体噴射ノズル９による気体供給量も多くする必要がある。
【００５２】
本発明においては、気圧室１０内の気圧値を気圧測定センサ７によって検出し、この検出結果を気圧制御手段２５において判断する。気圧制御手段２５は、気体室１０内の気圧値（負圧値）を最適な所定値に（実際的には、所定範囲内に）維持し得るよう、気体噴射ノズル９による気体噴射条件と、気体回収室１４の気体回収条件と、エアーノズル群２０による空気噴射条件と、を制御する。
【００５３】
つまり、図２に示すように、気体室１０の負圧値が、塗布速度の変化に関係なく、常に所定範囲Ｙ（ハッチング領域）を保つように、エアーノズル群２０のエアー噴射速度（Ａ）と、気体噴射ノズル９からの気体供給量（Ｂ）と、バキュームポンプ２７の負荷（ｑ）と、を調整する。この制御方式により、塗布速度に関係なく、塗工液吐出スリット４の近傍は、最適塗布条件である一定負圧値に常に維持される。これにより、常に安定した塗布を行うことができる。
【００５４】
なお、最適気圧値Ｙは、使用する塗工液により変化するため、塗工液の条件（粘性、接着性、等）に応じた気圧値を選定する必要がある。
【００５５】
上記実施形態においては、気体回収室１４が気体室１０とエアーノズル群（空気噴射手段）２０との間に設置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、気体回収室を設けない構成を包含するものであり、さらに、気体回収室を空気噴射手段の上流側に設置する構成をも包含するものである。
【００５６】
また、上記実施形態においては、気体室１０の上流側案内板（区画壁）１１には気体回収用の複数の穴（貫通開口）１２が形成されているが、本発明は、このような貫通開口を形成しない構成をも包含するものである。
【００５７】
また、上記実施形態においては設置されていないけれども、気体室１０と塗工液吐出スリット４との間に隔壁が設置されていることが好ましい。この隔壁は、気体噴射ノズル９から噴射される気体が、塗工液吐出スリット４から吐出される塗工液カーテンに対して影響を与えることを防止するよう作用する。この場合の隔壁としては、貫通開口がある隔壁や、メッシュ状等のように通気性のある隔壁、等とすることができる。
【００５８】
上記実施形態においては、塗工液吐出スリット４から吐出される塗工液カーテンのウェブ１に対しての接液状況を観測する観測手段が付設されていることが好ましい。このような観測手段としては、レーザー変位計や、ＣＣＤカメラ＋画像処理装置、などが適している。これら観測手段による観測結果をも考慮して制御が行われることにより、塗工液膜下に空気が巻き込まれる際に見られる現象、すなわち、カーテンがウェブ走行方向下流側に引っ張られて接液位置がウェブ下流方向に移動する現象、等を検知することができるようになり、塗工条件の制御を直接的かつ実用的に行うことができるようになる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明による塗工装置および塗工方法によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の発明によれば、塗布条件変更により基材搬送速度を変更した場合であっても、また、何らかの要因で基材搬送速度が変化した場合であっても、結果的に発生する同伴空気量の変動は、空気噴射手段による空気噴射条件の変更によって除去される。加えて、気体室の気圧値（負圧値）を常に所定範囲に維持することにより、基材表面近傍に残存する空気層のガス層への置換を確実にかつ再現性良く行って、常に良好な塗工性を確保することができる。
また、空気噴射手段を、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成し、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適の形態で同伴空気の除去を行うことができ、確実かつ効率的な同伴空気の除去を行うことができる。
【００６０】
請求項２または３記載の発明によれば、気体回収室を設けていることにより、気体回収が可能であって、気圧室の負圧値制御がより効果的に行うことができる。
【００６１】
請求項４記載の発明によれば、真空引き手段による気体室から気体回収室に向けての気体回収を、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行うので、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響を基材表面に直接作用させることがなく、良好な塗工性の確保を、より一層確実なものとすることができる。
【００６３】
請求項５記載の発明によれば、気体噴射機構によって、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気が噴射されるので、基材表面上に形成されている同伴空気境界層が、塗工液に対して可溶かつ基材表面上で凝縮するような蒸気層に置換することができ、同伴空気による悪影響をより一層効果的に除去することができる。
【００６４】
請求項６記載の発明によれば、気体室と塗工液吐出スリットとの間に隔壁が設置されていることにより、気体噴射機構からの気体が、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンに対して影響を与えることがない。
【００６５】
請求項７記載の発明によれば、塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンの接液状況をも考慮して制御が行われることにより、塗工条件の制御を直接的かつ実用的に行うことができる。
【００６６】
請求項８記載の発明によれば、気体室の気圧値（負圧値）を常に所定範囲に維持するので、同伴空気量が変動したにしてもこの影響を完全に除去することができて、塗布直前における基材表面状態を常に一定に維持することができる。
また、空気噴射手段が空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成し、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることにより、最適の形態で同伴空気の除去を行うことができる。
【００６７】
請求項９記載の発明によれば、真空引き手段による気体室内からの気体吸引を、基材から離間した位置において区画壁に形成された貫通開口を通して行う。これにより、気体回収の影響すなわち真空引きによる局所的減圧の影響を、基材表面に直接作用させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による塗工装置を示す側面図である。
【図２】 本発明による塗工方法における気圧値の制御例を示すグラフである。
【図３】 エアーノズルを設けた従来構成の一例を示す側面図である。
【図４】 気体室を設けた従来構成の一例を示す側面図である。
【図５】 エアーノズルと気体室との両者を設けた従来構成の一例を示す側面図である。
【図６】 エアーノズルと気体室との両者を設けた従来構成の他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ ウェブ（基材）
２ バッキングロール
４ 塗工液吐出スリット
７ 気圧測定センサ
９ 気体噴射ノズル（気体噴射機構）
１０ 気体室
１１ 上流側案内板（区画壁）
１２ 穴（貫通開口）
１４ 気体回収室
２０ エアーノズル群（空気噴射手段）
２０ａ エアーノズル（空気噴射ノズル）
２０ｂ エアーノズル（空気噴射ノズル）
２０ｃ エアーノズル（空気噴射ノズル）
２５ 気圧制御手段
２７ バキュームポンプ（真空引き手段）
Claims (9)
- 外周面上に基材搬送路を形成した回転自在なバッキングロールと、前記基材搬送路に臨む塗工液吐出スリットと、を具備した塗工装置であって、
前記塗工液吐出スリットよりも基材搬送に関する上流側に設置されているとともに気体噴射機構と気圧測定センサとを備えた気体室と、
該気体室よりも上流側に設置された空気噴射手段と、
前記気体室内に配置された気圧測定センサの検出結果に基づき、前記気体噴射機構による気体噴射条件と前記空気噴射手段による空気噴射条件とを制御することによって前記気体室内の気圧値を所定範囲内に制御するための気圧制御手段と、を具備し、
前記空気噴射手段は、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、
これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くすることを特徴とする塗工装置。 - 請求項１記載の塗工装置において、
前記気体室と前記空気噴射手段との間に、気体回収室が設置され、
この気体回収室の気体回収条件は、前記気圧制御手段によって制御されるようになっていることを特徴とする塗工装置。 - 請求項１記載の塗工装置において、
前記空気噴射手段の上流側に、気体回収室が設置され、
この気体回収室の気体回収条件は、前記気圧制御手段によって制御されるようになっていることを特徴とする塗工装置。 - 請求項２記載の塗工装置において、
前記気体回収室には、真空引き手段が接続されており、
前記気体室と前記気体回収室とを区画するための区画壁には、前記真空引き手段による前記気体室から前記気体回収室に向けての気体回収を可能とする貫通開口が、前記基材から離間した位置に形成されていることを特徴とする塗工装置。 - 請求項１〜４のいずれかに記載の塗工装置において、
前記気体噴射機構によって噴射される気体は、塗工液に対して可溶性の凝縮性蒸気であることを特徴とする塗工装置。 - 請求項１〜５のいずれかに記載の塗工装置において、
前記気体室と前記塗工液吐出スリットとの間に、隔壁が設置されていることを特徴とする塗工装置。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の塗工装置において、
前記塗工液吐出スリットから吐出される塗工液カーテンの前記基材に対しての接液状況を観測する観測手段を備え、
前記気圧制御手段は、前記気圧測定センサの検出結果に加えて、この観測手段による観測結果に基づいて、制御を行うことを特徴とする塗工装置。 - バッキングロールに案内されて搬送されてくる基材上に塗工液を塗布する塗工方法であって、
予め、前記塗工液の塗布箇所よりも上流側に気体室を設置しておき、この気体室内の気圧値を所定範囲内に制御しつつ前記塗工液の塗布を行うとともに、
前記気体室よりも上流側に、空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御可能とされた複数の空気噴射ノズルを備えて構成され、これら空気噴射ノズルのうち前記バッキングロールに最も近接した空気噴射ノズルから噴射される空気の流速を他の空気噴射ノズルから噴射される空気の流速よりも速くする空気噴射手段を設置し、それぞれの空気噴射ノズルからの空気噴射速度および空気噴射量を互いに独立に制御することを特徴とする塗工方法。 - 請求項８記載の塗工方法において、
前記気体室の上流側に、真空引き手段が接続されているとともに前記気体室に対しての区画壁において前記基材から離間した位置に貫通開口が形成されている気体回収室を設置し、
前記気体室内の前記気圧制御を、前記真空引き手段によって前記気体回収室内を減圧として前記貫通開口を通して前記気体室内の気体を吸引することにより行うことを特徴とする塗工方法。
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