JP4050931B2

JP4050931B2 - バー塗布方法

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Publication number: JP4050931B2
Application number: JP2002119407A
Authority: JP
Inventors: 浩之岩瀬; 修司花井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2022-04-22
Also published as: JP2003311205A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バー塗布方法に関し、詳しくは、ウェブと計量バーとの接触部直前に液溜りを形成し、ここに塗布液を供給して、塗布液に分散されている例えばフィラー等の固形物の液中偏在による塗布スジの発生が防止できるようにしたバー塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続走行するウェブに塗布液を塗る方法としては、バーコーター、ブレード、ローラー、エアーナイフ、スライドホッパー等各種の方法が知られている。
これらの塗布方法のうちバー塗布方法は、図１に示すように、連続走行するウェブ４に塗布液３を過剰に転移させた後、余分な液を計量バー６でかき落とし所望の塗布量を得る方法である。すなわち、図１の装置では、アプリケーターロール１により塗布液バット２中の塗布液３を走行中のウェブ４に塗布される。この塗布液層５をバー支持部材７上にセットされた計量バー６により所望の膜厚に掻き落とすというものである。
【０００３】
バー塗工方法に用いられる計量バー６は外径６〜２５ｍｍの円柱ロッドに０．７〜１．０ｍｍ程度の線材例えばピアノ線またはステンレス線を密に巻いたものや表面に螺旋状もしくは環状の溝切ったものが一般的である。
【０００４】
しかしながら、図１に示すバー塗工方法では液付けをする部分と計量部が分かれていてそれぞれの個所に条件を設定する必要があり、煩雑なことや広いスペースが必要になる欠点がある。図中、１０はウェブと計量バーの接触部のウェブ走行方向前側に滞留した泡である。
【０００５】
この解消法として例えば特公昭５８−４５８９号公報に開示されているようなウェブと計量バーの接触部直前に液溜りができるように塗布液を供給するバー塗布方法が提案されている。その概念的断面を図２に示す。
図２に示す装置は計量バー１１とそれを固定支持する前ブロック１２と塗布液の供給口Ａを有する後ブロック１３の三部材だけで構成される。したがって装置としては非常にシンプルでありまた塗布に要する設備スペースも小さくできる。前ブロック１２と後ブロック１３の間には供給口Ａから送り込まれた塗布液が塗布幅に近い幅で流れ出る流路（スリット）が形成されている。塗布は、回転する計量バー１１と接触し適正な位置関係を保ってウェブ４を走行させるとともに、液溜り９が塗工する全幅にわたって形成されるように塗布液を供給口Ａから送り込むことだけで行われる。このとき計量バー１１には塗布量の応じた溝が形成されておりその溝で塗布液は所定量に計量される。このように塗布の操作は非常に簡便である。
【０００６】
しかしながら、図２に示される塗布方法においては液溜り９においてウェブ４の走行に伴って発生する渦により塗布液に分散されているフィラー等が計量バー１１の軸方向に偏在し塗膜にフィラー等が多い部分と少ない部分とがスジ状にできるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は操作や使用される装置が簡便で、且つ塗布液中のフィラー等固形物の偏りによるスジの発生を確実に防止し、良好な塗工が行えるバー塗布方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば下記（１）〜（３）のバー塗布方法が提供される。
（１）連続的に走行するウェブに、表面に螺旋状もしくは環状の溝を有する計量バーを用いて該ウェブの下面側から塗布液を塗布する方法において、該ウェブと該計量バーの接触部直前に液溜りができるように塗布液を供給し、かつ、該液溜まりの塗布液を強制攪拌することを特徴とするバー塗布方法。
（２）連続的に走行するウェブに、表面に螺旋状もしくは環状の溝を有する計量バーを用いて該ウェブの下面側から塗布液を塗布する方法において、該計量バーとしてさらに表面に軸に平行な溝を設けた計量バーが用いられ、かつ、該ウェブと該計量バーの接触部直前に液溜まりができるように塗布液を供給することを特徴とするバー塗布方法。
（３）連続的に走行するウェブに、表面に螺旋状もしくは環状の溝を有する計量バーを用いて該ウェブの下面側から塗布液を塗布する方法において、該計量バーとして三角柱の棒材に線材を巻きつけた計量バーが用いられ、かつ、該ウェブと該計量バーの接触部直前に液溜まりができるように塗布液を供給することを特徴とするバー塗布方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の上記（１）のバー塗布方法においては、液溜りに収まる太さの線材を計量バーと平行に配し、かつ、線材を回転させて又は計量バーと平行に左右に移動させて液溜りの液を強制攪拌させることが好ましい。この強制攪拌は連続的又は間欠的に行なってよい。
【００１０】
このバー塗布方法の実施に有用なバー塗布装置は図３に示されるが、液溜り９の液を強制攪拌させるための手段は線材１４である。線材１４は液溜り９中に配置されており、このとき、線材１４は液溜りに収まり液面より外に出ない太さを選ぶ必要がある。線材１４は回転、または線材１４は紙面に対し上方から下方へ及び下方から上方へ往復移動する。この線材１４の回転手段または往復移動により液溜り９の塗布液は強制的に攪拌されるので安定した渦が形成されず、それによるフィラー等の液中偏在は発生しない。
【００１１】
図４、図５、図６は線材の概念図であり、図４は線材にコイルを用いた例であり、図５は線材に部分的にコブを設けた例であり、図６は線材に細線を編んだワイヤーを用いた例である。いずれも線材の表面凹凸により攪拌力を向上させることができるので渦防止機能が向上する。
【００１２】
図７は線材１４を回転させるもので、線材１４の少なくとも一方端が回転装置１６に固定しており、回転装置１６を働かせて線材１４に回転を与える様子を表している。線材１４を回転させると縦波とともに横波も発生し、液溜り９にある塗布液を強制攪拌するのでフィラー等を偏在させる渦は安定形成されない。
また、図８は線材１４を往復移動させるもので、線材１４の一方の端は振動発生部材１５に固定してあり、他の一方の端は図示してないが、バネ部材に固定し線材１４に適当な張力をあたえている。振動発生部材１５を高速で往復させると線材１４に横波の振動が発生し、液溜り９にある塗布液を強制攪拌するのでフィラー等を偏在させる渦は安定形成されない。
【００１３】
本発明の上記（２）のバー塗布方法においては、表面に螺旋状もしくは環状の溝を有し、かつ軸に平行な溝が設けられた計量バーが用いられる。図９はこの塗布方法に有用な塗布装置の一例である。
この装置においては、計量バー２１とそれを固定支持する前ブロック１２と塗布液の供給Ａを有する後ブロック１３の三部材だけで構成される。したがって装置としては非常にシンプルであり、また塗布に要する設備スペースも小さくできる。前ブロック１２と後ブロック１３の間には、図２、図３の例と同様に、供給口Ａから送り込まれた塗布液が塗布幅に近い幅で流れ出る流路（スリット）が形成されている。
【００１４】
塗布は、計量バー２１と接触し適正な位置関係を保ってウェブ１０を走行させるとともに、液溜り９が塗工する全幅にわたって形成されるように塗布液を供給口Ａから送り込むことだけで行われる。このとき計量バー２１には、塗布量の応じた溝（螺旋状もしくは環状の溝）が形成されており、その溝で塗布液は所定量に計量される。このように塗布の操作は非常に簡便である。
【００１５】
図１０と図１１に、本発明の計量バーの概念例と断面例を示す。バー径Ｄは塗布する上では特に制約はないがバーの製作や取り扱うことを考慮すれば、φ５〜φ５０が好ましい。また、離れ角Ｒは６０度〜１３５度が好ましく、６０度より小さいと加工が難しくまたバーの強度が下がって計量に必要なバーの直線性が得られなくなる可能性がでてくる。逆に１３５度より大きい場合等ピッチ状スジや泡スジを抑える効果が低下する。
【００１６】
離れ角Ｒの効果を、従来の計量バーと比較して図１２に示す。図１２（ａ）中、１５は従来の計量バー６でウェブと計量バーの接触部のウェブ走行方向前側に生じる液溜りを模式的に示しており、この液溜り１５が等ピッチ状スジや泡スジの要因である。本発明の計量バー２１では、図１２（ｂ）に示したように、離れ角Ｒを設けているためにその液溜りを極めて小さく出来るので等ピッチ状スジや泡スジは発生しない。
【００１７】
その一方で、本発明の計量バー２１は回転させないので計量部にゴミ１７が詰まり易く、それは塗布スジを引き起こす。図１３に模式的にその状態を示す。このトラブルに対しては、前記の本発明の上記（１）のバー塗布方法で説明したように線材１４を計量バー２１と平行に設けてもよいし、また計量バーを軸方向へ往復移動させるようにしてもよい。こうした操作によりゴミを速やかに計量部を通過させることが出来るので、ゴミ詰まりによるスジの発生頻度を大幅に改善することが可能になる。
【００１８】
また、この上記（２）の塗布方法では、ウェブ走行方向の計量バー２１の手前にウェブと接触し且つウェブの走行と逆向きに回転するプレーンバーを配置するとともに、該プレンバーのウェブと接触する全幅にわたりクリーニングブレードを接触させてバー塗布が行なわれることが好ましい。
図１４はこの様子を模式図として示したもので、プレーンバー１７は、ウェブ４に付着していて計量部に送られてくるゴミ１７を取り除く働きをする。さらに、クリーニングブレード１９はプレーンバー１８の表面に付着したゴミ１７を取り除く働きをする。この操作により計量部にゴミが詰まる頻度はさらに低下する。
【００１９】
続いて、本発明の上記（３）のバー塗布方法について説明する。この塗布方法では、三角柱の棒材に線材を巻きつけて表面に螺旋状もしくは環状の溝を形成した計量バーが用いられる。この計量バーには、塗布量に応じた溝が形成されているため、その溝で塗布液は所定量に計量される。
【００２０】
図１５に本発明の計量バーを用いた塗布方法、図１６に計量バーの概念例を示す。計量バー３１の棒材の断面形状は塗布する上では特に制約はないが、支持部材形状が一つで三つの頂点を使いまわし出来る点で正三角形が好ましい。また、辺の長さはバーの製作や取り扱うことを考慮すれば３ｍｍ〜３０ｍｍが好ましい。
本発明のスジ防止効果を従来の計量バーと比較して図１７に示す。図１７（ａ）中、１５は従来の計量バー６でウェブ４と計量バー６の接触部のウェブ走行方向前側に生じる液溜りを模式的に示しており、この液溜り１５が等ピッチ状スジや泡スジの要因である。これに対して、図１７（ｂ）にみられるように、本発明の計量バー３２では三角形で頂点のＲが小さいためにその液溜りを極めて小さく出来るので等ピッチ状スジや泡スジは発生しない。
【００２１】
その一方で、本発明の計量バーは回転させないので計量部にゴミ１７が詰まり易く、それは塗布スジを引き起こす。
図１８に模式的にその状態を示す。このトラブルに対しては、前記の本発明の上記（１）のバー塗布方法で説明したように線材１４を計量バー３１と平行に設けてもよいし、また計量バー３１を軸方向へ往復移動させるようにしてもよい。こうした操作によりゴミは速やかに計量部を通過させることが出来るのでゴミ詰まりによるスジの発生頻度を大幅に改善することが可能になる。
【００２２】
また、この上記（３）の塗布方法では、ウェブ走行方向の計量バー手前に配した、ウェブ４と接触し且つウェブの走行と逆向きに回転するプレーンバー１８によってウェブに付着していて計量部に送られてくるゴミ１７を取り除くようにしてもよい。さらに、クリーニングブレード１９はプレーンバー１８の表面に付着したゴミを取り除く働きをする。その様子を図１８の模式図に示す。この操作を加えることにより、計量部にゴミが詰まる頻度をさらに低くすることができる。
【００２３】
【実施例】
次に実施例及び比較例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００２４】
（実施例１）
塗布液：下記の成分で粘度２５ｍｐｓの溶液
ポリビニルアルコール７．０重量部
炭酸カルシウム粒子５．０重量部
水８８．０重量部
図３に示す装置（線材には図４に示すものを使用）を用いて、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを速度１００ｍ／ｍｉｎで走行させ、計量バーで４０ｃｃ／ｍ²の塗布を行ったところフィラー偏りによるスジの発生は無かった。
また線材に図５、図６に示すものを用いて前記同様の塗布を行ったが、何れの装置においてもフィラー偏りによるスジの発生は無かった。
【００２５】
（比較例１）
実施例１と同じ液を図２に示す装置において速度１００ｍ／ｍｉｎ、４０ｃｃ／ｍ²の塗布行ったところ３〜５ｍｍのピッチでフィラー偏りによるスジが発生した。
【００２６】
（実施例２）
塗布液：下記の成分で粘度３５０ｍｐｓの溶液
ポリビニルアルコール１２．５重量部
メチルバイオレット２．５重量部
水８５．０重量部
図１４に示す装置を用いて、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを速度１００ｍ／ｍｉｎで走行させ、径がφ２０、離れ角９０度の計量バーで４０ｃｃ／ｍ²の塗布を１０００ｍ行ったところ、等ピッチ状スジや泡スジの発生はなく良好な面状が得られた。また、計量部へのゴミ詰まりによるスジの発生もなかった。
【００２７】
（比較例２）
実施例２と同じ液を、図１に示す装置において、速度１００ｍ／ｍｉｎ、４０ｃｃ／ｍ²の塗布行ったところ、２〜３ｍｍのピッチで等ピッチ状スジが発生した。
更に、速度を落としてもピッチ状のスジは発生し続け、４５ｍ／ｍｉｎにてようやくピッチ状のスジの発生はなくなった。
また、１０００ｍを塗布している間に３本の泡スジも確認された。
【００２８】
（実施例３）
塗布液：下記の成分で粘度３５０ｍｐｓの溶液
ポリビニルアルコール１２．５重量部
メチルバイオレット２．５重量部
水８５．０重量部
図１９に示す装置を用いて、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを速度１００ｍ／ｍｉｎで走行させ、一辺５ｍｍの正三角形を母材にした計量バーを用いて４０ｃｃ／ｍ²の塗布を１０００ｍ行ったところ、等ピッチ状スジや泡スジの発生はなく良好な面状が得られた。また、計量部へのゴミ詰まりによるスジの発生もなかった。
【００２９】
（比較例３）
実施例３と同じ液を図１に示す装置において、速度１００ｍ／ｍｉｎ、４０ｃｃ／ｍ²の塗布行ったところ、２〜３ｍｍのピッチで等ピッチ状スジが発生した。
更に、速度を落としてもピッチ状のスジは発生し続け、４５ｍ／ｍｉｎにてようやくピッチ状のスジの発生はなくなった。
また、１０００ｍを塗布している間に３本の泡スジも確認された。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のバー塗布方法及び装置により、特に大掛かりな装置や複雑な操作を必要とせず、バー塗工時に発生する等ピッチ状スジや泡スジを防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の塗布方法を適用した塗布装置例の断面図である。
【図２】従来の塗布方法を適用した他の塗布装置例の断面図である。
【図３】本発明の上記の塗布方法を適用した塗布装置例の断面図である。
【図４】上記の塗布装置に用いるコイル状線材の概念面図である。
【図５】上記の塗布装置に用いるコブを有する線材の概念面図である。
【図６】上記の塗布装置に用いる細線を編んだワイヤーの概念面図である。
【図７】本発明の塗布方法を適用した他の塗布装置例の概念面図である。
【図８】本発明の塗布方法を適用した他の塗布装置例の概念面図である。
【図９】本発明の他の塗布方法を適用した塗布装置例の断面図である。
【図１０】本発明の計量バーの概念例である。
【図１１】本発明の計量バーの断面図である。
【図１２】本発明の計量バーに設けた離れ角；Ａの効果を示す模式図である。
【図１３】本発明の塗布方法で生じ易い計量部ゴミ詰まりの状態を示す模式図である。
【図１４】本発明の他の塗布方法を適用した場合の作用を示す模式図である。
【図１５】従来の塗布方法を適用した他の塗布装置例の断面図である。
【図１６】本発明の計量バーの概念例である。
【図１７】本発明の図１６で示される計量バーの効果を示す模式図である。
【図１８】本発明の塗布方法で生じ易い計量部ゴミ詰まりの状態を示す模式図である。
【図１９】本発明の塗布方法を適用した場合の作用を示す模式図である。
【符号の説明】
１アプリケーターロール
２塗布液バット
３塗布液
４ウェブ
５塗布液層
６計量バー
７バー支持部材
８計量後の塗布液膜
９ウェブとバーの接触部直前に形成した液溜り
１０ウェブと計量バーの接触部のウェブ走行方向前側に滞留した泡
１１計量バー
１２計量バーを固定支持する前ブロック
１３後ブロック
１４液攪拌用線材
１５振動発生部材
１６線材の回転装置
１７ウェブに付着し計量部に送られてくるゴミ
１８プレーンバー
１９クリーニングブレード
２１計量バー
３１計量バー

Claims

連続的に走行するウェブに、表面に螺旋状もしくは環状の溝を有する計量バーを用いて該ウェブの下面側から塗布液を塗布する方法において、該ウェブと該計量バーの接触部直前に液溜りができるように塗布液を供給し、かつ、該液溜まりの塗布液を強制攪拌することを特徴とするバー塗布方法。
液溜まりの塗布液の強制攪拌が、該液溜まりに収まる太さの線材を計量バーと平行に該液溜りに配し、該線材を回転させ又は該計量バーに平行でかつ左右に往復移動させることにより行なうことを特徴とする請求項１記載のバー塗布方法。