JP4175778B2

JP4175778B2 - 塗布方法

Info

Publication number: JP4175778B2
Application number: JP2001010006A
Authority: JP
Inventors: 泰彦時政; 良伸片桐
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: US20020132058A1; US6630208B2; JP2002210407A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェブの塗布方法に関し、特に、写真用フイルム、印画紙等の写真感光材料や、写真製版材、磁気記録テープ等の磁気記録材料、感圧複写紙、感熱複写紙等の製造において、走行しているウェブに電位を与えて写真乳剤や磁性剤等の塗布液を塗布する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続走行するウェブ（長尺状支持体）上に塗布液を塗布する際に、塗布直前にウェブに帯電器を用いて帯電させ、ウェブへの塗布液の付着を補助することが行われており、このような塗布方法は高速塗布実現のために利用されている。
【０００３】
このような帯電器を用いる塗布方法において、安定的に塗布を行うためには、ウェブ表面の電荷ムラを抑える必要がある。この電荷ムラはウェブの両側縁部（以下、耳部と称する）で顕著である。これは、コロナ放電により電荷を付与しても耳部では電荷が不足していることに起因しており、このため塗布時に耳部で塗布液が安定的に塗布されないという不都合がある。
【０００４】
このような電荷ムラの対策としては、例えば特許第２，７４７，８３７号公報には、０．３ｍｍから０．５ｍｍのセラミック被覆による接地搬送ローラを用いて、この接地搬送ローラ上で電極幅をウェブの両端部よりも１０ｍｍ以上長くしてコロナ放電する方法が提案されている。この方法は帯電をかけた時の電荷ムラに対しては有効であるものの、耳部に電荷ムラが残り十分でなかった。
【０００５】
また、電荷ムラの対策としては、例えば特許第２，８３５，６５９号公報には、塗布前に３５℃から４５℃にウェブを加熱して、その後にウェブの表面電位を０．５ｋＶから２ｋＶに帯電させる方法が提案されている。しかし、この方法でも、やはりウェブの耳部に電荷ムラが残り、塗布故障を引き起こすことがあることがわかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らが電荷ムラの発生原因について鋭意検討した結果、電荷ムラは帯電時の帯電ムラだけではなく、搬送時の支持体耳部から搬送ローラへの漏洩も無視することができないことがわかった。すなわち、帯電後に搬送ローラとの接触により表面であっても裏面であっても接触した面から電荷は漏洩し、しかも、その漏洩量は接触する面の表面抵抗率が小さいほど大きくなる。塗布する際を考えると、表面の電荷ムラが重要であるが、裏面で大きな電荷漏洩が発生すると、その次に表面に接触した際に、表面の大きな電荷漏洩が起きる。一般的にウェブの表面抵抗率は裏面の方が小さい。それはもし裏面の表面抵抗率が高いと、ウェブの搬送中に帯電量が増加し、大気中の塵埃やウェブに付着して持ちこまれる塵埃がバックアップローラ表面に付着しやすくなり、この塵埃に起因する転写故障や塗布故障が引き起こされる新たな問題も発生するからである。そのためどちらかと言うと裏面の表面抵抗率が小さいため、逆に上記のような理由で表面の電荷ムラが発生することの方が多い。
【０００７】
本発明はウェブの裏面の表面抵抗率をある程度低く維持しつつ、搬送中の電荷漏れが起因の電荷ムラを発生させずに、高速搬送による塗布に際してウェブの塗布故障の発生を抑えるようにしたウェブの塗布方法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】
上記目的を達成するために、本発明では、走行する長尺物の一面に単極性の電荷を付与して塗布液を塗布する塗布方法において、前記長尺物の支持体としてのウェブよりも表面抵抗率の低い低抵抗層が前記ウェブの一方の面の側縁部を露出させるように形成されていることにより、前記長尺物の他面の側縁部は中央部よりも表面抵抗率が高くされており、この長尺物の走行路に配され、コロナ放電により前記長尺物を帯電させる帯電器に、前記一面が対向するように長尺物を走行させて、前記一面に電荷を付与する電荷付与工程と、ローラで塗布部に案内された長尺物の、電荷が付与された前記一面に、塗布液を塗布する塗布工程とを有することを特徴として構成されている。これにより、ウェブの耳部からの電荷の漏洩を防止して、電荷ムラに起因する塗布故障の発生が抑えられる。
【０００９】
前記ウェブの幅が１〜５ｍであるときには、前記ウェブの一方の面の前記側縁部が１〜５０ｍｍの幅をもって露出するように前記低抵抗層が前記ウェブに形成されていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［支持体］
本発明に係るウェブは、紙，プラスチックフイルム，レジンコーティッド紙，合成紙等が使用される。プラスチックフイルムの材質は、例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィンや、ポリ酢酸ビニル，ポリ塩化ビニル，ポリスチレン等のビニル重合体などを使用することができる。また、６，６−ナイロン，６−ナイロン等のポリアミドや、ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレン−２，６−ナフタレート等のポリエステルを使用することもできる。さらには、ポリカーボネートなどを使用することもでき、セルローストリアセテート，セルロースダイアセテート等のセルロースアセテート等であっても良い。これらが使用される場合、ゼラチン等の下引き層が支持体表面に施されれていることが好ましい。また、レジンコーティッド紙に用いる樹脂としては、ポリエチレンをはじめとするポリオレフィンが代表的であるが、必ずしもこれに限定されない。さらに、レジンコーティッド紙表面は平滑面のみに限らず、凹凸を有する粗面であってもよい。
【００１１】
図１には本発明のウェブの裏面を、図２にはウェブの要部断面をそれぞれ示す。図１に示すように、ウェブ２の裏面には、ウェブ２の幅Ｗ１よりも幅狭で、その幅方向中央部に下引き層（以下、裏面下引き層と称する）３が形成されており、これにより、ウェブ２の耳部２ａ，２ｂは幅Ｗ２で裏面下引き層３が形成されることなく露出する。裏面下引き層３は、ウェブ２よりも表面抵抗率の小さいカルボキシル基又はスルホン基を有する物質又はその塩、親水性高分子コロイド物質、無機コロイド物質が用いられ、塗布により形成されている。
【００１２】
カルボキシル基を有する物質には、イソブチレンと無水マレイン酸共重合体とを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリと共に加水分解して得られる溶液が挙げられる。この場合、イソブチレンに代えて１−ペンテン、ブチルビニルエーテル又はスチレンなどを用いることもできる。また、カルボキシル基を有する物質の他の例には、スチレンとイタコン酸との共重合体、スチレンとクロトン酸との共重合体も挙げられる。さらに他の例には、メチルアクリレートとシトラコン酸との共重合体も挙げられる。そして、本発明においては、これら共重合体同士の共重合体を用いることも可能である。さらには、これら共重合体の塩である物質も本発明には含まれる。
【００１３】
スルホン基を有する水溶性高分子化合物には、ポリスチレンスルホン酸，ポリビニルベンジルスルホン酸等が挙げられ、それらのナトリウム，カリウム等の塩であっても良い。親水性高分子コロイド物質の例には、カルボキシル変成ポリエチレン又はその塩が挙げられる。無機コロイド物質の代表的な例としてコロイダルアルミナが挙げられる。しかしながら、本発明においてカルボキシル基又はスルホン基を有する物質又はその塩、親水性高分子コロイド物質、無機コロイド物質は、前記列記された化合物に限定される訳ではない。
【００１４】
前記ウェブの幅Ｗ１が１〜５ｍの場合には、耳部２ａ，２ｂの幅Ｗ２は１〜５０ｍｍが好ましく、より好ましくは１〜３０ｍｍである。また、裏面下引き層３は、塗布以外の例えば貼り付け等の他の方法で形成してもよい。さらに、裏面下引き層の材料も上記のものに限定されることなく、ウェブよりも表面抵抗率が低いものであれば、他の材料が使用可能である。
【００１５】
このように、ウェブ２よりも幅狭の裏面下引き層３を形成することによって、耳部２ａ，２ｂの表面抵抗率が低くならずに、耳部２ａ，２ｂにおける電荷漏洩が抑制される。したがって、電荷ムラの発生が抑えられるため、塗布安定性が向上する。
【００１６】
図２（Ａ）に示したように、ウェブ２の表面にはあらかじめゼラチン等からなる下引き層４が設けられている。そして、このウェブ２上には、図２（Ｂ）に示すような感光層５と保護層６が塗布され、感光材料などとして使用される。
【００１７】
図１には、耳部２ａ，２ｂ共にウェブが露出しているものを示したが、本発明には、図３に示すような耳部の片側７ａのみ露出して裏面下引き層８が形成されたウェブ７も含まれる。このようなウェブ７であっても電荷の漏洩による電荷ムラを防ぐ効果がある。そして、このウェブ７の表面には、図４（Ａ）に示すようにあらかじめ下引き層４が設けられ、図４（Ｂ）に示すように下引き層４の上に感光層５及び保護層６が塗布され、感光材料などとして使用される。
【００１８】
［塗布液］
本発明における「塗布液」とは、その用途に応じて種々の液組成のものを使用することができる。例えば、写真感光材料の製造においては、感光乳剤層，下塗層，保護層，バック層等の塗布液があげられる。また、その他、接着剤層，着色層，防錆層等の塗布液を使用することができる。これら塗布液は、水溶性バインダー又は有機バインダーを含有している。
【００１９】
［塗布方法］
ウェブに塗布液を塗布する方法について、図５を参照して説明する。塗布は、帯電器１０とカーテンコータ２０とによって、ウェブ２上に電荷を帯電させた後に行なわれる。帯電器１０は、電極支持フレーム１１と高圧電源１２とコロナ放電電極１３とウェブ２を搬送するローラ１４とから構成されている。ローラ１４にはアース棒１５が接地されており、コロナ放電の際に接地極として作用する。始めに、ウェブ２は、パスローラ４１に巻き掛けられて帯電器１０まで搬送される。ウェブ２は、帯電器１０によってその表面に電荷が付与される。
【００２０】
次に、ウェブ２は、カーテンコータ２０によって塗布液が多層同時に塗布される。カーテンコータ２０は、複数の塗布ホッパ２１，２２，２３が一体となって構成されている。塗布液２４は、図示しない送液ポンプによって塗布ホッパ２１，２２，２３のマニホールド２５，２６，２７にそれぞれ供給される。マニホールド２５，２６，２７に供給された各塗布液２４は、所定の塗布幅に均一になるように拡流された後に、各塗布ホッパ２１，２２，２３に設けられたスリット２８，２９，３０を通って各塗布ホッパ２１，２２，２３上面の下方傾斜したスライド面３１に押し出される。スライド面３１に押し出された塗布液２４は、スライド面３１を流れ下り、リップ先端３２からカーテン膜３３を形成して自由落下する。自由落下したカーテン膜状の塗布液２４は、バックアップローラ３４に巻きかけられて走行するウェブ２上に達すると塗布され、塗布膜３５が形成される。また、ウェブ２は、バックアップローラ３４に巻き掛けらながら、表面電位計４２によってその表面電位が測定される。図では、カーテンコータを示したが、本発明は、ローラービートコート，スプレーコート，エクストルージョンコート，スライドビード等が利用でき、その他の方法も可能である。
【００２１】
【実施例】
ウェブには、ポリエチレンからなるレジンコーティッド紙の厚みが２２０μｍのものを使用した。ウェブの塗布面側には、厚み０．０６μｍの乾燥したゼラチン層を下引き層として形成した。また、塗布面の裏面には、無機系帯電防止剤を裏面下引き層として形成した。裏面下引き層は、図１に示した耳部２ａ，２ｂの幅Ｗ２が５ｍｍとなるように形成した。このウェブをサンプル１とした。また、比較のため、ウェブの幅Ｗ１と同じ幅の裏面下引き層を形成したサンプル２も実験に使用した。なお、サンプル２は、裏面下引き層の形成条件以外はサンプル１と同じ条件で形成した。ウェブの裏面の表面抵抗率を測定したところ、裏面下引き層のある部分の表面抵抗率は、１０⁹Ωであった。また、裏面下引き層が無い部分の表面抵抗率は、１０¹⁶Ωであった。
【００２２】
塗布液は、１０重量％のアルカリ処理ゼラチン液を用いた。最下層の塗布液には、そのゼラチン液にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．１５重量％含有させて、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムで増粘して粘度４０ｃＰとした。また、中間層の塗布液は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．０５重量％含有させて、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムで増粘して粘度７０ｃＰとした。さらに、最上層の塗布液は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．１５重量％含有させて、ポリスルホン酸ナトリウムで増粘して粘度２０ｃＰに調製した液を用いた。
【００２３】
図５に示した装置を使用してサンプル１を搬送速度４００ｍ／ｍｉｎで走行させた。次に、帯電器１０を電極印加電圧７．５ｋＶに設定し、ウェブに単極性の電荷を与えた。帯電器１０には、直流電圧電源としてＴＲＥＫ社製Ｍｏｄｅｌ６６４を用いた。最後に、３層同時塗布型のカーテンコータ２０を用いて、ウェブ上へ塗布液２４の塗布を行った。塗布は、各スリットから、１．２５（最下層），２．５（中間層），１．２５（最上層）ｃｃ／ｃｍ・ｓの吐出速度で、塗布液を吐出してウェブ上に塗布した。使用した塗布装置には、帯電器１０とカーテンコータ２０の間に、金属製の塗布面タッチ搬送ローラが５本（図示しない）、同じく金属製の反対面タッチ搬送ローラが１本（図示しない）設けられているものを使用した。サンプル２についても、サンプル１と同じ条件で塗布を行った。
【００２４】
まず、サンプル１について、帯電器の電極印加電圧を徐々に下げた実験を行った。実験は、塗布が不可能になる印加電圧（塗布限界電極印加電圧）になるまで行った。サンプル１の塗布限界電極印加電圧は、５．５ｋＶであった。また、サンプル２についても同じ実験を行ったところ、塗布限界電極印加電圧は５．６ｋＶであった。このことから、本発明に係るウェブでは、より低い印加電圧でも塗布液の塗布を安定して行えることがわかる。
【００２５】
さらに、前記実験において、サンプル１に電極印加電圧を７ｋＶでコロナ放電を行った時のウェブの表面電位を測定した。表面電位の測定は、塗布面におけるウェブ耳部（ウェブの縁から１ｃｍ内側）とウェブの中央部との表面電位を、表面電位計（ＴＲＥＫ社製Ｍｏｄｅｌ３３４）で測定した。また、サンプル２についても、電極印加電圧が７ｋＶの時にウェブの表面電位の測定を行った。先に示したように塗布限界電極印加電圧は５ｋＶから６ｋＶである。しかし実際に製造する際には、接合部通過等の外乱に対する耐性が必要なので、限界近くでなく安定領域である７ｋＶ程度の高電圧をかけることは周知である。よってここでは実際の場合にどの程度の差がでるか調べるために７ｋＶでの測定を行った。その結果について表１にまとめて示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
表１から、本発明に係るウェブであるサンプル１は、サンプル２と比較して、耳部での表面電位が高くなっている。このようにウェブの耳部からの電荷の漏洩が少なくなる効果が生じ、ウェブ表面の電荷のムラが少なくなる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の塗布方法によれば、ウェブ裏面の幅方向において、側縁部の一方または両方が中央部よりも表面抵抗率が高くなるようにしたウェブを用い、このウェブに単極性の電荷を与えるで、高速搬送による塗布に際してウェブに塗布故障が発生することがない。
【００２９】
さらに、前記ウェブ裏面に下引き層を形成する際に、側縁部の一方または両方に下引き層非形成部を設けることによって、ウェブ幅方向においてウェブ裏面の表面抵抗率に高低差を付けることが簡単にしかも確実に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウェブの裏面図である。
【図２】本発明に係るウェブの要部断面図である。
【図３】本発明に係るウェブの他の実施形態の裏面図である。
【図４】本発明に係るウェブの他の実施形態の要部断面図である。
【図５】カーテンコータの概略図である。
【符号の説明】
２，７ウェブ
３，８裏面下引き層
４下引き層
５感光層
６保護層
１０帯電器
１１電極支持フレーム
１２高圧電源
１３コロナ放電電極
１４，４１ローラ
１５アース棒
２０塗布装置
２１，２２，２３塗布ホッパ
２４塗布液
２５，２６，２７マニホールド
２８，２９，３０スリット
３１スライド面
３２リップ先端
３３カーテン膜
３４バックアップローラ
３５塗布膜
４２表面電位計

Claims

走行する長尺物の一面に単極性の電荷を付与して塗布液を塗布する塗布方法において、
前記長尺物の支持体としてのウェブよりも表面抵抗率の低い低抵抗層が前記ウェブの一方の面の側縁部を露出させるように形成されていることにより、前記長尺物の他面の側縁部は中央部よりも表面抵抗率が高くされており、この長尺物の走行路に配され、コロナ放電により前記長尺物を帯電させる帯電器に、前記一面が対向するように前記長尺物を走行させて、前記一面に前記電荷を付与する電荷付与工程と、
ローラで塗布部に案内された前記長尺物の、電荷が付与された前記一面に、前記塗布液を塗布する塗布工程と、
を有することを特徴とする塗布方法。
前記ウェブの幅が１〜５ｍであるときには、前記ウェブの一方の面の前記側縁部が１〜５０ｍｍの幅をもって露出するように前記低抵抗層が前記ウェブに形成されていることを特徴とする請求項１記載の塗布方法。