JP4054145B2

JP4054145B2 - 塗布液塗布装置及び塗布液塗布方法

Info

Publication number: JP4054145B2
Application number: JP31500199A
Authority: JP
Inventors: 修芳金子; 道男辻
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: JP2001129459A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブに塗布液を塗布する塗布液塗布装置及び塗布液塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
感光性平版印刷版（以下「ＰＳ版」という）は、一般にコイル状のアルミニウム版（以下「ウエブ」という）に、例えば、砂目立て、陽極酸化、化成処理等の表面処理を単独又は適宜組み合わせて行い、次いで、塗布液が塗布された後、乾燥工程へ回される。
【０００３】
ところで、塗布液の塗布方法の１つとして、図６に示すように、搬送されるウェブ１０に回転しながら接触するワイヤバー１２で、ウェブ１０との間に液溜まり１４を形成し、ワイヤバー１２でウェブ１０に塗布液を塗布するバー塗布方法がある。
【０００４】
しかし、ウエブ同士の接合部１０Ａでは段差に起因する塗布スジが発生したり、ワイヤバー１２の表面を傷めたりする故障が発生するので、図７に示すように、接合部１０Ａの前で一旦ワイヤバー１２を下げて塗布を終了し、接合部１０Ａがワイヤバー１２を通過させた後、再度ワイヤバー１２をウェブ１０に接触させて塗布を開始する方法が採られている。
【０００５】
ところが、接合部１０Ａの前後において、塗布を終了した部分と塗布を再開した部分では、定常部を上回る塗布量の厚塗り部が発生する。このような厚塗り部は、乾燥工程において完全に乾燥せず、乾燥工程の後において、ウエブ面に接触する搬送ローラに塗布膜が転写して、塗布膜が転写した搬送ローラから以後のウエブ面に再転写するという不都合が生じていた。
【０００６】
これを防止するために、乾燥工程において、乾燥風の温度や風量を上げることも考えられるが製品の品質上問題がある。一方、乾燥時間を長くして対応すると、乾燥設備のライン長を延長するか、又はライン速度を下げる必要があり、多大な設備コストがかかり、また生産性も落ちる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、生産性を落とさず、また設備コストをかけることなく、ウエブの接合部の前後で、定常部を上回る塗布量の厚塗り部の発生を防止し、且つ未塗布部分をできるだけ短くすることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、回転するバーが、昇降手段により上昇して搬送される接合部を有するウエブに接触すると、バーとウエブの間に形成された液溜まりから、バーへ塗布液が送られる。液溜まりには、送液管から塗布液が送液され水位が一定に保たれるので、搬送されるウエブに連続して平面性に優れた塗膜が形成される。
【０００９】
ここで、ウエブの接合部では、接合部の手前で、昇降手段がバーを下げ、ウエブから離して塗布動作を終了する前に、伸縮容器が伸張して内容積を増大させ、送液管を流れる塗布液を吸引する。これにより、送液管から液溜まりへ送液される塗布液が減少して、液溜まりの水位が下がる。このため、塗布を終了した部分とその前の定常塗布部分との塗布量がほぼ一定となり、部分的に厚塗り部が発生しない。
【００１０】
また、接合部が通過すると、昇降手段がバーを上昇させウエブに接触させて塗布動作を開始する前に、伸縮容器が収縮して内容積を減少させ、送液管へ塗布液を吐出する。これにより、送液管から液溜まりへ送液される塗布液が通常に戻り、液溜まりの水位が上がる。このため、塗布を開始した部分とその後の定常塗布部分との塗布量がほぼ一定となり、部分的に厚塗り部が発生しない。
【００１１】
なお、液溜まりの水位を下げるタイミング、及び液溜まりの水位を上げるタイミングは、塗布液塗布装置の構成、定常部の塗布量、バーの長さ、ウエブの搬送速度により大きく影響されるため実験的に求める必要があるが、水位を下げるタイミングが遅いと、厚塗り部が発生し、タイミングが早いと、接合部の手前で塗布されない部分が長くなり経済的でない。また、水位を上げるタイミングが早いと、厚塗り部が発生し、タイミングが遅いと、接合部の後ろで塗布されない部分が長くなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、回転するバーが搬送される接合部を有するウエブに接触して塗布液を塗布すると共に、バーとウエブとの間に構成された液溜まりで、表面性に優れた塗布膜をウエブに形成する。
【００１３】
ここで、ウエブの接合部では、接合部の手前でバーがウエブから離れて塗布動作を終了する前に、塗布液を吸引して液溜まりの水位を下げる。これより、塗布を終了した部分とその前の定常塗布部分との塗布量がほぼ一定となり、部分的に厚塗り部が発生しない。このため、乾燥処理したとき、接合部の手前において未乾燥部分が発生しない。
【００１４】
また、接合部が通過すると、バーがウエブへ接触して塗布動作を開始する前に、塗布液を吐出し液溜まりの水位を上げる。これより、塗布を開始した部分とその後の定常塗布部分との塗布量がほぼ一定となり、部分的に厚塗り部が発生しない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１に示すように、本形態に係る塗布液塗布装置１６は、ウェブ１０の搬送方向と直交する方向へ延出するロール状のワイヤバー１２を備えている。このワイヤバー１２は、中央部にＶ字状の溝２０が形成された支持ブロック１８に全長に亘って回転可能に支持されている。これにより、ワイヤバー１２は自重による撓みが防止されている。
【００１７】
また、本実施例では、ワイヤバー１２を構成するバーの径が１０ｍｍで（６ｍｍ〜２５ｍｍ、好ましくは６ｍｍ〜１５ｍｍ）、外周面に径０．３ｍｍ（０．０７ｍｍ〜１．０ｍｍ、好ましくは０．０７ｍｍ〜０．６ｍｍ）のワイヤ（図示省略）が巻いてある。そして、ワイヤバー１２の回転によりワイヤで形成された隙間が、後述する液溜まり１４から所定量の塗布液を持ち出して、ウェブ１０に塗布液を塗布する構成である。なお、ワイヤの材質は、金属であれば問題はないが、特にステンレス鋼が優れている。
【００１８】
また、ワイヤを巻いたワイヤバーに替えて、バーの外周面に溝を切った溝切りバーでもよい。この場合、溝のピッチは軸方向に０．０５〜０．６ｍｍが適当であり、断面形状としては正弦曲線や台形状のものがよいが、これに限定されず、所望の塗布量を得るために最適な形状を工夫してもよい。
【００１９】
さらに、ワイヤバー及び溝切りバーと共に、耐摩耗性を向上させるために、表面にメッキを施した方が好ましい。メッキとしては、特にハードクロムメッキが適している。
【００２０】
一方、支持ブロック１８は、リフター２２の上に載せられている。このリフター２２が所定のタイミングで昇降して、ワイヤバー１２をウェブ１０に対して接離させる。また、リフター２２には、支持ブロック１８と協働して液溜まり１４を構成するＬ型の堰部材２４が配置されている。堰部材２４の頂部とウェブ１０との間には、メニスカスが形成されている。
【００２１】
堰部材２４の下方には、液溜まり１４へ塗布液を送液する送液管２６が接続されている。送液管２６には、送液ポンプ２８が設けられており、補充槽３０に貯留された塗布液を液溜まり１４へ送る。
【００２２】
さらに、堰部材２４の左側には、液溜まり１４からオーバーフローした塗布液を受けるオーバーフロー槽３２が設けられている。このオーバーフロー槽３２へ流れた塗布液はリターン管３４を介して補充槽３０へ戻される。
【００２３】
一方、塗布液に対して耐久性に優れた金属或いは樹脂等の部材で成形された蛇腹状の伸縮容器３６が、送液管２６に連結されている。この伸縮容器３６は図示しないホルダーに保持されており、油圧又は空圧のシリンダー３８のロッド４１で底部を押し引きすることで、伸縮して内容積を拡大縮小させる。
【００２４】
そして、伸縮容器３６は、塗布液で満たされており、内容積を増大させると、送液管２６を流れる塗布液を吸引する。これにより、送液管２６から液溜まり１４へ送液される塗布液が減少して、液溜まり１４の水位が下がる。また、伸縮容器３６が内容積を減少させると、送液管２６へ塗布液を吐出する。これにより、送液管２６から液溜まり１４へ送液される塗布液が通常に戻り、液溜まり１４の水位が上がる。
【００２５】
なお、伸縮容器３６に逆止弁を設け、伸張するときに空気を排出して伸縮動作がスムーズに行えるようにしてもよく、また、排液用の配管を取付けて劣化した塗布液を排出するようにしてもよい。ここでは、収縮時と拡大時の内容積の差が重要であり、伸縮容器３６の内容積は自由に設定することができるが、一例として、０．０１Ｌ〜２Ｌの範囲が適当である。また、内容積の可変速度も自由に選択できるが、１〜５００ｍＬ／秒の範囲が適当である。
【００２６】
次に、本形態に係る塗布液塗布装置の作用を説明する。
【００２７】
ワイヤバー１２（バーの径：１０ｍｍ，ワイヤ径：０．３ｍｍ）をウェブ１０（厚さ：０．３ｍｍ、幅：１０００ｍｍ）の搬送方向と同方向へ回転させると、液溜まり１４から塗布液が持ち出され、ウェブ１０に塗布される。このとき、ウェブ１０とワイヤバー１２の接触部において塗布液の計量機能が発揮され、所定の膜厚で塗布液が塗布される。
【００２８】
また、液溜まり１４へは送液管２６から塗布液が送液され、堰部材２４からオーバーフローすることで、水位が一定に保持されている。従って、ウェブ１０が連続して搬送されている定常状態では（ライン速度：１００ｍ／分）、液溜まり１４を介してウェブ１０へ塗布液が塗布され、塗布膜の平面性を保たれる。
【００２９】
そして、ウェブ１０は、乾燥工程へ送られ、乾燥時間３０秒、給気風温度：１００℃で乾燥処理した。なお、本実施例において、塗布液の組成としては、フェノールレジン：１５重量部、染料：０．２重量部、メチルエチルケトン：１２０重量部、粘度：１．７ｃｐｓを使用した。
【００３０】
本形態で用いる塗布液としては、高分子化合物の水溶液又は有機溶媒液、顔料分散液、コロイド溶液の何れかであってもよい。また、ウェブの表面、裏面のいずれの面への塗布についても適用できる。さらに、塗布液粘度も特に限定されないが、低い方が適しており、１００ｃｐ以下、好ましくは５０ｃｐ以下が適している。
【００３１】
ここで、ウェブ１０の接合部１０Ａが通過する所定時間前（本実施例では４秒）に、シリンダー３８を駆動して、伸縮容器３６の内容積を増大させ、送液管２６を流れる塗布液を吸引する。これにより、送液管２６の塗布液が伸縮容器３６へ流れると、図２に示すように、液溜まり１４の水位が下がり始め、次第にワイヤバー１２へ塗布液が持ち出されなくなる。その２秒後、リフター２２を駆動して、図３に示すように、ワイヤバー１２をウェブ１０から離間させて塗布を終了させる。
【００３２】
次に、ウェブ１０の接合部１０Ａが通過した所定時間後（本実施例では１秒）に、
シリンダー３８を駆動して、伸縮容器３６の内容積を減少させ、送液管２６へ塗布液を吐出する。これにより、図４に示すように、送液管２６の塗布液が増加して、液溜まり１４の水位が上昇し始める。その３秒後、図５に示すように、リフター２２を駆動して、ワイヤバー１２を上昇させウェブ１０に接触させる。
【００３３】
このような構成により、接合部１０Ａの前後の塗布終了部及び塗布開始部に厚塗り部がなくなり、乾燥処理した後に未乾燥部が生じない。また、塗布液が塗布されない部分を短くできる。
【００３４】
ここで、送液ポンプ２８のオンオフ制御で液溜まり１４の水位を上下させる方法と比較して見る。
【００３５】
ウェブ１０の接合部１０Ａが通過する４秒前に送液ポンプ２８を停止し、その２秒後、リフター２２を駆動して、ワイヤバー１２をウェブ１０から離間させて塗布を終了させる。
【００３６】
次に、ウェブ１０の接合部１０Ａが通過した１秒後に、送液ポンプ２８を駆動し、その３秒後、リフター２２を駆動して、ワイヤバー１２を上昇させウェブ１０に接触させる。
【００３７】
しかし、この方法では、接合部１０Ａの前後の塗布終了部及び塗布開始部に厚塗り部が発生し、乾燥処理した後に乾燥せず、製品としてＰＳ版に転写故障が発生した。
【００３８】
ここで、ＰＳ版の全体の製造工程を簡単に説明しておく。
【００３９】
ＰＳ版は、９９．５重量％アルミニウムに、銅を０．０１重量％、チタンを０．０３重量％、鉄を０．３重量％、ケイ素を０．１重量％含有するＪＩＳ―Ａ１０５０アルミニウム材の厚み０．３０ｍｍ圧延板を、４００メッシュのパミストン（共立窯業製）の２０重量％水性懸濁液と、回転ナイロンブラシ（６，１０−ナイロン）とを用いてその表面を砂目立てした後、よく水で洗浄した。
【００４０】
これを１５重量％水酸化ナトリウム水溶液（アルミニウム４．５重量％含有）に浸漬してアルミニウムの溶解量が５ｇ／ｍ² になるようにエッチングした後、流水で水洗した。さらに、１重量％硝酸で中和し、次に０．７重量％硝酸水溶液（アルミニウム０．５重量％含有）中で、陽極時電圧１０．５ボルト、陰極時電圧９．３ボルトの矩形波交番波形電圧（電流比ｒ＝０．９０、特公昭５８−５７９６号公報実施例に記載されている電流波形）を用いて１６０クーロン／ｄｍ²の陽極時電気量で電解粗面化処理を行った。水洗後、３５℃の１０重量％水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、アルミニウム溶解量が１ｇ／ｍ² になるようにエッチングした後、水洗した。次に、５０℃３０重量％の硫酸水溶液中に浸漬し、デスマットした後、水洗した。
【００４１】
さらに、３５℃の硫酸２０重量％水溶液（アルミニウム０．８重量％含有）中で直流電流を用いて、多孔性陽極酸化皮膜形成処理を行った。すなわち電流密度１３Ａ／ｄｍ² で電解を行い、電解時間の調節により陽極酸化皮膜重量２．７ｇ／ｍ² とした。ジアゾ樹脂と結合剤を用いたネガ型感光性平版印刷版を作成する為に、この支持体を水洗後、７０℃のケイ酸ナトリウムの３重量％水溶液に３０秒間浸漬処理し、水洗乾燥した。
【００４２】
以上のようにして得られたアルミニウム支持体は、マクベスＲＤ９２０反射濃度計で測定した反射濃度は０．３０で、ＪＩＳＢ００６０１に規定する中心線平均粗さＲ_aは０．５８μｍであった。
【００４３】
次に上記支持体にメチルメタクリレート／エチルアクリレート／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム共重合体（平均分子量約６万）（モル比５０／３０／２０）の１．０重量％水溶液をロールコーターにより乾燥後の塗布量が０．０５ｇ／ｍ² になるように塗布した。
【００４４】
さらに、塗布液として下記感光液−１を、本形態で用いたバーコーターを用いて塗布し、１１０℃で４５秒間乾燥させた。乾燥塗布量は２．０ｇ／ｍ² であった。
【００４５】
感光液−１
ジアゾ樹脂−１０．５０ｇ
結合剤−１５．００ｇ
スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）０．１０ｇ
ビクトリアピュアブルーＢＯＨ０．１５ｇ
トリクレジルホスフェート０．５０ｇ
ジピコリン酸０．２０ｇ
ＦＣ−４３０（３Ｍ社製界面活性剤）０．０５ｇ
溶剤
１−メトキシ−２−プロパノール２５．００ｇ
乳酸メチル１２．００ｇ
メタノール３０．００ｇ
メチルエチルケトン３０．００ｇ
水３．００ｇ
【００４６】
上記のジアゾ樹脂―１は、次ぎのようにして得たものである。まず、４−ジアゾジフェニルアミン硫酸塩（純度９９．５％）２９．４ｇを２５℃にて、９６％硫酸７０ｍｌに徐々に添加し、かつ２０分間攪拌した。これに、パラホルムアルデヒド（純度９２％）３．２６ｇを約１０分かけて徐々に添加し、該混合物を３０℃にて、４時間攪拌し、縮合反応を進行させた。なお、上記ジアゾ化合物とホルムアルデヒドとの縮合モル比は１：１である。この反応生成物を攪拌しつつ氷水２リットル中に注ぎ込み、塩化ナトリウム１３０ｇを溶解した冷濃厚水溶液で処理した。この沈澱物を吸引濾過により回収し、部分的に乾燥した固体を１リットルの水に溶解し、濾過し、氷で冷却し、かつ、ヘキサフルオロリン酸カリ２３ｇを溶解した水溶液で処理した。最後に、この沈澱物を濾過して回収し、かつ風乾して、ジアゾ樹脂−１ｇを得た。
【００４７】
結合剤−１は、２−ヒドロキシエチルメタクリレート／アクリロニトリル／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（重量比５０／２０／２６／４、平均分子量７５，０００、酸含量０．４ｍｅｑ／ｇ）の水不溶性、アルカリ水可溶性の皮膜形成性高分子である。
【００４８】
スチライトＨＳ−２（大同工業(株)製）は、結合剤よりも感脂性の高い高分子化合物であって、スチレン／マレイン酸モノ−４−メチル−２−ペンチルエステル＝５０／５０（モル比）の共重合体であり、平均分子量は約１００，０００であった。このようにして作成した感光層の表面に下記の様にしてマット層形成用樹脂液を吹き付けてマット層を設けた。
【００４９】
マット層形成用樹脂液としてメチルメタクリレート／エチルアクリレート／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸（仕込重量比６５：２０：１５）共重合体の一部をナトリウム塩とした１２％水溶液を準備し、回転霧化静電塗装機で霧化頭回転数２５，０００ｒｐｍ、樹脂液の送液量は４．０ｍｌ／分、霧化頭への印加電圧は−９０ｋＶ、塗布時の周囲温度は２５℃、相対湿度は５０％とし、塗布液２．５秒で塗布面に蒸気を吹き付けて湿潤させ、ついで湿潤した３秒後に温度６０℃、湿度１０％の温風を５秒間吹き付けて乾燥させた。マットの高さは平均約６μｍ、大きさは平均約３０μｍ、塗布量は１５０ｍｇ／ｍ² であった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、生産性を落とさず、また設備コストをかけることなく、ウエブの接合部の前後で、定常部を上回る塗布量の厚塗り部の発生を防止し、且つ未塗布部分をできるだけ短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本形態に係る塗布液塗布装置において塗布液の流れを示す概略図である。
【図２】本形態に係る塗布液塗布装置において塗布液の流れを示す概略図である。
【図３】本形態に係る塗布液塗布装置において塗布液の流れを示す概略図である。
【図４】本形態に係る塗布液塗布装置において塗布液の流れを示す概略図である。
【図５】本形態に係る塗布液塗布装置において塗布液の流れを示す概略図である。
【図６】従来の塗布液塗布装置において塗布液の流れを示す概略図である。
【図７】従来の塗布液塗布装置において塗布液の流れを示す概略図である。
【符号の説明】
１２ワイヤバー（バー）
１４液溜まり
２２リフター（昇降手段）
２６送液管
３６伸縮容器

Claims

回転接触して搬送される接合部を有するウエブに塗布液を塗布するバーと、
前記バーを前記ウエブに対して接離させる昇降手段と、
前記バーと前記ウエブの間に形成される液溜まりと、
前記液溜まりへ塗布液を送液する送液管と、
前記送液管に設けられ、前記接合部の手前で前記バーが前記ウエブから離れて塗布動作を終了する前に伸張して塗布液を送液管から吸引し、また、前記接合部の通過後、前記バーが前記ウエブへ接触して塗布動作を開始する前に収縮して塗布液を送液管へ吐出する伸縮容器と、
を有することを特徴とする塗布液塗布装置。
回転接触して搬送される接合部を有するウエブに塗布液を塗布すると共に、ウエブに対して接離可能なバーと、前記バーと前記ウエブの間に形成される液溜まりと、を備えた塗布装置に用いられ、
前記接合部の手前で前記バーが前記ウエブから離れて塗布動作を終了する前に、塗布液を吸引し前記液溜まりの水位を下げ、また、前記接合部の通過後、前記バーが前記ウエブへ接触して塗布動作を開始する前に、塗布液を吐出し前記液溜まりの水位を上げることを特徴とするウエブへの塗布液塗布方法。