JP3918106B2

JP3918106B2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP3918106B2
Application number: JP36099399A
Authority: JP
Inventors: 修一遠藤; 和彦能條; 松太郎広瀬
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2019-12-20
Also published as: JP2001170542A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布装置に係り、走行する可撓性支持体（以下「ウエブ」という）に、写真感光液、磁性液、溶剤塗料等の水や溶剤を溶媒とした塗布液を塗布するエクストルージョン型の塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種々の塗布装置の１つとしてエクストルージョン型の塗布装置があり、この塗布装置は、図１０に示すように、塗布ホッパ２内のポケット部３に供給された塗布液を、ポケット部３と連通するスリット４を上昇させてスリット先端口５から吐出し、走行するウエブ１との間にビード６を形成して塗布する。また、塗布幅の規制は、ポケット部３の端部にポケット栓７を挿入すると共に、スリット４の端部にスペーサ８を挿入することにより行なう。
【０００３】
しかし、塗布液をウエブ１に塗布した場合、図１０に示すように、塗布された塗布膜の幅方向（ウエブ幅方向と同方向）の両端部（以下「耳部」という）の塗布膜の厚みが中央部の厚みに比べて薄膜化する、いわゆる塗れ広がり現象が発生する。このように塗布膜の耳部が薄膜化すると、製品の裁断取幅を狭くし、所定の幅に裁断できなくなるために、製造得率が低下するという問題がある。
【０００４】
塗れ広がりの発生に対する対策として、スペーサの上縁をスリット先端口よりも突き出すことにより、スリット先端口から吐出させる吐出幅を制限する方式がある。また、塗れ広がり現象に限らず、塗布膜の幅方向の厚みを均一にするという観点から従来技術をみた場合、スライド型の塗布装置においてスライド面に塗布液を吐出させるスリットを吐出口に向けてテーパ状に広げて、塗布膜の両端部に発生する厚塗り、濃度少部分を防止する方式（特開平５−９６２２３号公報）、スリット間隙よりも薄いスペーサをスリット部に入れ、厚膜を防止する方式（特開平５−１０４０５３号公報）、スリット吐出口両端に逃げ部（傾斜面）を配して塗布膜の幅方向の膜厚を均一化する方式（特開平９−１３１５６０号公報）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したスペーサの上縁をスリット先端口よりも突き出す方式、特開平５−９６２２３号公報に記載の方式、特開平５−９６２２３号公報に記載の方式を、塗れ広がり現象に適用した場合、塗れ広がりの長さを短縮させる効果はあるものの、塗布速度、塗布量、塗布液の物性等の塗布条件により塗れ広がりの長さが変化してしまうために、塗布条件が制限されてしまうという欠点がある。
【０００６】
また、特開平９−１３１５６０号公報の方式を、塗れ広がり現象に適用した場合、塗布ホッパのスリット先端口を下向きにして塗布液を吐出する場合に限定され、塗布ホッパのスリット先端口を下向きにして塗布液を吐出するエクストルージョン型の塗布装置に適用することができないという欠点がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布速度、塗布量、塗布液の物性等の塗布条件に限定されることなく、塗れ広がり現象を簡単な構成で効果的に抑制することのできるエクストルージョン型の塗布装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、塗布ホッパ内のポケット部に供給された塗布液を、前記ポケット部と連通するスリットのスリット先端口から吐出し、塗布される支持体との間にビードを形成して塗布するエクストルージョン型の塗布装置であって、塗布幅を前記スリットの幅方向端部に挿入したスペーサで規制する塗布装置において、前記スペーサの上縁で且つ前記ビード側のコーナ部に、前記上縁のフラット面よりもへこんだ凹状部又は前記フラット面よりも突起した凸状部を形成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、スペーサの上縁で且つ前記ビード側のコーナ部に、該上縁のフラット面よりもへこんだ凹状部又は前記フラット面よりも突起した凸状部を形成することにより、凹状部又は凸状部の位置以上に塗布液が塗れ広がることができず、塗れ広がりが終結する。これにより、塗布条件の影響をほとんど受けることなく塗れ広がり現象を効果的に抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面により本発明の塗布装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１１】
図１は本発明のエクストルージョン型の塗布装置１０の全体構成を示した実施の形態である。
【００１２】
図１に示すように、斜め上向きに塗布液が吐出されるように配設された塗布ホッパ１２内の中空円筒状なポケット部１４には、図示しない塗布液供給ポンプにより塗布液が連続的に供給される。ポケット部１４に供給された塗布液は、ポケット部に連通するスリット１６を上昇して塗布ホッパ１２のリップ先端１２Ａ位置に開口するスリット先端口１６Ａから吐出され、バックアップローラ２０に係合支持されて走行するウエブ２２の面との間で塗布液のビード１８（図８参照）が形成される。このビード１８を介してウエブ２２面に塗布液が塗布され、ウエブ２２面に塗布膜２４が形成される。また、ビード１８の下側を負圧にする減圧室２６が設けられ、この減圧室２６によりビード１８の安定形成がなされる。
【００１３】
また、図２（ａ）及び（ｂ）の断面図に示すように、塗布ホッパ１２のポケット部１４の両端部にはポケット部１４の形状に対応した円柱状のポケット栓２８が挿入されると共にスリット１６の両端部にはスペーサ３０が挿入され、ウエブ２２に塗布される塗布膜２４の所定の塗布幅に応じてポケット部１４の幅とスリット１６の幅が規制される。ポケット栓２８及びスペーサ３０は、ポケット部１４の幅方向及びスリット１６の幅方向で移動可能であり、これにより任意の塗布幅に調整される。そして、本発明では、塗れ広がり現象を抑制するため図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、塗布幅を規制するスペーサ３０の上縁３０Ａで且つ前記ビード１８側のコーナ部に、上縁３０Ａのフラット面よりもへこんだ凹状部３２又はフラット面よりも突起した凸状部３４を形成した。この凹状部３２又は凸状部３４の形成において、塗れ広がりを効果的に抑制するには、スペーサ３０の塗布液と接触する側の側縁３０Ｂから凹状部３２又は凸状部３４までの距離Ｌは０．１〜５ｍｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは０．１〜１ｍｍの範囲である。また、凹状部３２又は凸状部３４の幅寸法Ｗは０．３〜１０ｍｍであることが好ましく、更に好ましくは０．３〜３ｍｍである。凹状部３２の縦寸法Ｈ（深さ寸法）は０．１ｍｍ以上であればよく、深さ寸法の上限はスリット１６の大きさ等の関係で適宜設定すればよい。また、凸状部３４の縦寸法Ｈ（高さ寸法）は０．１ｍｍ以上であればよく、高さ寸法の上限は凸状部３４がウエブ２２等に接触しない範囲で適宜設定すればよい。
【００１４】
また、塗布液の塗れ広がりの観点からスリット１６の適切な間隙寸法を設定すると、０．１〜１ｍｍの範囲であることが好ましく、スペーサ３０の厚みもスリット１６の間隙寸法に合わせて０．１〜１ｍｍの範囲に設定する。同様に塗布液の塗れ広がりの観点から塗布ホッパ１２においてスリット１６を形成するリップ１２Ａの片側の厚み寸法Ｄを設定すると、０．１〜３ｍｍの範囲であることが好ましい（図２（ａ）参照）。
【００１５】
図４乃至図７は、凹状部又は凸状部の種々の形態を模式的に図示したものである。
【００１６】
図４は、スペーサ３０の上縁３０Ａのフラット面がスリット先端口１６Ａが開口されるリップ１２Ａ面と面一になるようにして、凹状部３２の断面形状を三角形状（ａ）、四角形状（ｂ）、台形形状（ｃ）、フラット面から凹状部の底面に至る面を湾曲させてほぼ半円状にした形状（ｄ）、長四角形状（ｅ）としたものである。
【００１７】
図５は、スペーサ３０の上縁３０Ａのフラット面がリップ１２Ａ面から突き出るようにして、凹状部３２の断面形状を三角形状（ａ）、四角形状（ｂ）、台形形状（ｃ）、フラット面から凹状部の底面に至る面を湾曲させてほぼ半円状にした形状（ｄ）、長四角形状（ｅ）としたものである。
【００１８】
図６は、スペーサ３０の上縁３０Ａのフラット面がリップ１２Ａ面と面一になるようにして、凸状部の断面形状を三角形状（ａ）、四角形状（ｂ）、半円形状（ｃ）としたものである。
【００１９】
図７（ａ）乃至（ｅ）は、上縁３０Ａをリップ１２Ａ面に張り出させて先太にした断面Ｔ字状のスペーサ３０と、凹状部３２とを組み合わせたもので、凹状部３２の断面形状を三角形状（ａ）、四角形状（ｂ）、台形形状（ｃ）、上縁３０Ａから凹状部３２の底面に至る面を湾曲させてほぼ半円状にした半円形状（ｄ）、長四角形状（ｅ）としたものである。また、図７（ｆ）乃至（ｉ）は、スペーサ３０の凸状部３４の部分がリップ１２Ａ面に張り出して先太になるようにしたもので、張り出した凸状部３４の断面形状を三角形状（ｆ）、四角形状（ｇ）、半円形状（ｈ）、長四角形状（ｉ）としたものである。
【００２０】
上記の如く構成されたエクストルージョン型の塗布装置１０の作用について図８を使用して説明する。
【００２１】
まず、ウエブ２２に塗布する塗布液の本来の塗布幅に合わせてポケット部１４にポケット栓２８を挿入すると共に、スリット１６にスペーサ３０を挿入し、塗布操作を行なう。ポケット部１４に供給された塗布液は、スリット１６を上昇してスリット先端口１６Ａから走行するウエブ２２面に向けて吐出され、スリット先端口１６Ａとウエブ２２面との間にビード１８が形成される。この時、塗れ広がり現象によりビード１８の端部が塗れ広がろうとするが、スペーサ３０の上縁３０Ａで且つビード１８側のコーナ部に、上縁３０Ａのフラット面よりもへこんだ凹状部３２が形成されているので、図８のビード１８端部周辺を拡大した図に示すように塗れ広がりが凹状部３２の縁で止まり、それ以上塗れ広がることがない。これにより、塗れ広がりが終結するので、本来の塗布幅と実際の塗布幅を殆ど一致させるように塗布することができる。このことは、スペーサ３０の上縁３０Ａで且つビード１８側のコーナ部に、上縁３０Ａのフラット面よりも突起した凸状部３４を形成した場合も同様である。このように、本発明の塗布装置１０におけるスペーサ３０を使用することにより、図１０で説明した従来の塗れ広がりによる薄膜の長さを顕著に短くすることができる。また、上縁３０Ａのフラット面に対して凹状部３２又は凸状部３４を部分的に形成することにより、塗れ広がりの長さが塗布条件に影響されて変化することもほとんどない。従って、上縁３０Ａにフラット面のみを有する従来のスペーサをスリット先端口１６Ａから単に突き出す場合のように、塗れ広がりの長さが塗布条件に大きく影響されないので、塗布速度、塗布量、塗布液の物性等の塗布条件が制限されることもない。これにより、スペーサ移動方式の塗布幅可変装置にも応用できる。
【００２２】
更に、上記した本発明の塗布装置１０のスペーサ３０を使用することで、ビード１８端部のビード１８状態を所定位置で、より強固に安定化させることができるので、ウエブ２２に塗布された塗布膜２４の耳部に発生し易い耳膜切れ、濃度ムラ等の品質故障が起こりにくい。
【００２３】
また、本発明の応用としては、スペーサ３０の塗布液と接触する側の側縁から凹状部３２又は凸状部３４までの距離Ｌを変えることにより、塗れ広がりの長さを自在にコントロールすることができる。従って、塗布膜２４の耳部が薄膜化する場合に限らず、厚塗りの低減にも適用できる。
【００２４】
【実施例】
図１に示したエクストルージョン型の塗布装置を用い、厚み０．１ｍｍ、幅１０００ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のウエブ面に表１の塗布流量及び塗布物性を有する塗布液を塗布速度５０ｍ／分で塗布した。そして、塗布装置のスリットに、本発明の塗布装置に係るスペーサを使用した場合と、従来品のスペーサを使用した場合とで塗れ広がりの状態を比較した。
【００２５】
【表１】

【００２６】
比較結果を図９に示す。図９（ａ）の横軸はウエブに塗布された塗布膜の実際の塗布幅を示し、縦軸は塗布量（塗布膜の膜厚み）を示す。また、図９（ｂ）は塗布幅の左側端部を拡大した図、図９（ｃ）は塗布幅の右側端部を拡大した図である。
【００２７】
図９から分かるように、従来品のスペーサを使用して塗布液をウエブに塗布した場合には、塗れ広がりが大きいために、塗布膜の耳部における塗布量（膜厚）が顕著に少なくなった。耳部になかでも特に塗布幅の最端位置の塗布量（膜厚）は製品として合格するための下限規格を大きく下回っていた。これにより、製品の裁断取幅が狭くなり、所定の幅に裁断できないために、製造得率が低下した。
【００２８】
これに対し、本発明の塗布装置に係るスペーサを使用して塗布液をウエブに塗布した場合には、凹状部又は凸状部により塗れ広がりが終結して塗れ広がりが小さくなるので、塗布膜の耳部における塗布量の低減が小さかった。しかも、耳部のなかの塗布幅の最端位置での塗布量も、製品として合格するための下限規格を満足しており、塗布幅全体を製品とすることができた。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の塗布装置によれば、塗布速度、塗布量、塗布液の物性等の塗布条件に限定されることなく、塗れ広がり現象を簡単な構成で効果的に抑制することができる。また、塗れ広がりの抑制をスペーサに凹状部又は凸状部を設けるという簡単な構成で達成することができるので、設備コストが増加することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の全体構成を説明する側面図
【図２】本発明の塗布装置の塗布幅の規制方法を説明する断面図
【図３】本発明の塗布装置のスペーサを説明する説明図
【図４】スペーサの態様を説明する説明図
【図５】スペーサの他の態様を説明する説明図
【図６】スペーサの更に他の態様を説明する説明図
【図７】スペーサの更に別の態様を説明する説明図
【図８】本発明の塗布装置の作用を説明する説明図
【図９】本発明の塗布装置の実施例を説明する説明図
【図１０】従来のスペーサにおける塗れ広がり現象を説明する説明図
【符号の説明】
１０…塗布装置、１２…塗布ホッパ、１２Ａ…リップ、１４…ポケット部、１６…スリット、１６Ａ…スリット先端口、２０…バックアップローラ、２２…ウエブ、２４…塗布膜、２６…減圧室、２８…ポケット栓、３０…スペーサ、３２…凹状部、３４…凸状部

Claims

塗布ホッパ内のポケット部に供給された塗布液を、前記ポケット部と連通するスリットのスリット先端口から吐出し、塗布される支持体との間にビードを形成して塗布するエクストルージョン型の塗布装置であって、塗布幅を前記スリットの幅方向端部に挿入したスペーサで規制する塗布装置において、
前記スペーサの上縁で且つ前記ビード側のコーナ部に、前記上縁のフラット面よりもへこんだ凹状部又は前記フラット面よりも突起した凸状部を形成したことを特徴とする塗布装置。
前記凹状部又は凸状部の断面形状は、三角、四角、半円、台形のうちの何れかの形状であることを特徴とする請求項１の塗布装置。
前記スペーサ上縁のフラット面が前記スリット先端口が開口する前記塗布ホッパのリップ面と面一であることを特徴とする請求項１又は２の塗布装置。
前記スペーサ上縁のフラット面が前記スリット先端口が開口する前記塗布ホッパのリップ面よりも突出していることを特徴とする請求項１、２又は３の塗布装置。
前記スペーサの上縁部が断面Ｔ字状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１の塗布装置。
前記スペーサの前記塗布液と接触する側の側縁から前記凹状部又は凸状部までの距離が０．１〜５ｍｍの範囲であり、前記凹状部又は凸状部の幅寸法が０．３〜１０ｍｍであり、前記凹状部又は凸状部の縦寸法が０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１の塗布装置。
前記スリットの間隙寸法が０．１〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１の塗布装置。
前記リップの厚み寸法が、０．１〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１の塗布装置。
前記スペーサはスリットの幅方向において移動可能であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１の塗布装置。